计算机网络与通信 教学课件 作者 申普兵 第6章 IP与网络互连技术.ppt

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1、第6章IP与网络互连技术IP协议6.1路由协议6.2IPv6协议6.3网络互连的基本概念6.4网络互连设备6.5【本章内容简介】TCP/IP是当今计算机网络最成熟、应用最广泛的一套完整而系统的协议标准，目前已成为一个事实上的工业标准。本章重点介绍几个主要协议：TCP协议、IP协议、UDP协议、路由协议等；然后介绍IPV6协议；最后给出网络互连的意义、互连类型和互连的层次，以及几种主要的网络互连设备（调制解调器、网卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关）的功能、特点、工作原理及其使用方法。【本章重点难点】本

2、章的重点是TCP协议和IP协议，应重点掌握IP地址的定义、分类、子网掩码、域名系统，IP地址与物理地址的相互转换（ARP协议和RARP协议），各种路由选择算法、各种网络互连设备的功能、特点、工作原理及其使用方法。难点是对路由选择算法以及对RIP，BGP和OSPF协议的理解。6.1IP协议在TCP/IP协议簇中，IP协议是整个TCP/IP网络的核心协议，它将各个局域网和广域网互连成一个有统一地址、统一分组格式和相同服务特性的IP网络，使传输层和应用层软件不必关心各个子网的物理特性和通信特性。具体来说，IP协议具有以

3、下功能。①IP协议向它的上层提供无连接数据传输服务，它所传输的协议数据单元叫做数据报，也称为IP分组。②IP协议可对IP分组进行分段转发。③为了防止IP分组因路由错误而在网络中无限循环，IP协议对IP分组进行寿命控制，自动丢弃寿命已到的IP分组，防治网络堵塞。④IP协议识别组播分组、广播分组，并进行组播和广播式转发。⑤IP协议可对IP分组进行服务质量控制、安全控制、源路由选择控制、时间邮戳和路径记录等控制。6.1.1IP地址为了在Internet中实现计算机间相互通信，Internet中的每一个主机都有一个唯一的

4、主机号，这个主机号由32位二进制数组成。通常把它称为该主机的IP地址。IP地址采用分层结构，即由网络地址和主机地址两部分组成，其中网络地址用来标识接入Internet的网络。图6.1IP地址结构1．IP地址分类图6.2IP地址分类IP地址编码规定：全“0”地址表示本地地址；全“1”地址表示广播地址，任何网站都能接收。A类地址，对应的地址范围为：1.0.0.0~127.255.255.255。规定第一位以“0”打头，含有126个子网地址，1600万个主机地址。B类地址，对应的地址范围为：128.0.0.0~191.

5、255.255.255。规定前两位以“10”打头，含有16382个子网地址，64000个主机地址。C类地址，对应的地址范围为：192.0.0.0~223.255.255.255。规定前三位以“110”打头，含有200万个子网地址，254个主机地址。D类地址，对应的地址范围为：224.0.0.0~239.255.255.255。规定前四位以“1110”打头，用于特殊用途。E类地址，对应的地址范围为：240.0.0.0~247.255.255.255。规定前五位以“11110”打头，目前暂时保留，用于实验和将来使用。

6、2．IP地址的表示为了便于记忆和书写，通常将IP地址的32位二进制数分为4组，每组8位，各组中间用小数点隔开，然后把每一组二进制数翻译成相应的十进制数。3．几种特殊地址IP地址除了一般地标识一台主机外，还有几种具有特殊意义的地址。①广播地址：32位全为“1”的IP地址，用于广播，叫做广播地址。所谓广播，指同时向网上所有主机发送报文。②有限广播：主机号各位全为“1”的IP地址，用于本网广播，叫做有限广播地址。③“0”地址：各位全为“0”的网络地址，表示本地网络。④回送地址：A类网络地址127，它是一个保留地址，用于

7、网络软件以及本地进程间通信。6.1.2子网1．子网的划分在没有划分子网时，一个IP地址可被转换为两个部分：网络地址+主机地址。划分子网后，一个IP地址就成为：网络地址+子网地址+主机地址。划分子网的基本思路如下。（1）一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。（2）划分子网的方法是从网络的主机号借用若干个比特作为子网号subnet-id，而主机号host-id也就相应减少了若干个比特。于是两级的IP地址在本单位内部就变为三级的IP地址：网络号net-id、子网号subnet-id和主机号ho

8、st-id。或者可以用以下记法来表示：IP地址：：={<网络号>，<子网号>，<主机号>}（3）凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号net-id找到连接在本单位网络上的路由器（注：路由器见本章6.5节）。图6.3一个B类网络145.13.0.0图6.4将图6.3的网络划分为三个子网2．子网掩码在实际应用中采用掩码划分子网，故掩码