TCPIP网络与协议课件2012版 第5章 IP协议.ppt

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1、第5章IP协议5.1IP数据报格式5.2无连接数据报传输5.3IP数据报选项5.4IP模块的结构第5章IP协议位置：IP协议位于网络层，位于同一层的协议还有下面的ARP和RARP以及上面的ICMP和IGMP等。ARP和RARP报文不需要被IP数据报封装，而直接封装成帧进行底层传输，而ICMP和IGMP报文和传输层传下来的数据则需要先使用IP数据报进行封装。作用：IP协议是TCP/IP协议簇中的核心协议，能提供跨网络数据传输的基本服务，是实现网络互联的基本协议。由于IP协议在网络层中具有重要的地位

2、，又将TCP/IP的网络层称为IP层。IP协议的特点：提供无连接、不可靠的主机到主机的IP数据报传输服务。是一种尽力而为的传输，因此IP协议效率非常高，实现起来也较简单。本章重点介绍IP数据报的格式和无连接IP数据报的传输机制。5.1IP数据报格式IP协议的数据单元称为IP数据报(分组)，格式如下：IP数据报的格式报头版本总长标识生存时间报头校验和片偏移源IP地址数据……IP选项信宿IP地址报头长服务类型标志协议04816192431填充版本=4报头长报头长：以4字节为单位给出报头的长度。报头的

3、长度应当是4字节的整数倍，假如不是，由填充域添“0”凑齐。协议报头校验和源IP地址信宿IP地址总长总长：以字节为单位给出整个IP数据报的长度。协议：表示数据报中的数据来自于哪个高级协议。1-ICMP2-IGMP6-TCP8-EGP17-UDP41-IPv689-OSPF报头校验和：用于下一跳设备检测报头的完整性。分别表示本IP数据报最初发送者和最终接收者的IP地址，一般情况下，在整个数据报传输过程中，这两个字段的内容都保持不变。版本=4总长标识生存时间报头校验和片偏移数据……IP选项源IP地址信

4、宿IP地址报头长服务类型标志协议04816192431填充服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型服务类型CRTD优先级TOS段D：时延T：吞吐量R：可靠性C：代价0000正常（默认）0001最小代价0010最高可靠性0100最大吞吐量1000最小时延0000ICMP,BOOTP,DNS（TCP查询）0001NNTP0010IGP,SNMP0100FTP（数据）,SMTP（数据）1000TFTP,FT

5、P（控制）,SMTP（命令）,DNS（UDP查询）,TELNETIP数据报的格式优先级：3个比特。表示本数据报的重要程度：0为最低级，7为最高级。当网络拥塞时，路由器可以根据优先级决定先丢弃哪些数据报。随着因特网应用的发展，对网络传输的服务类型提出了更多的要求，为此，IETF将服务类型字段改成区分业务字段。仍然是8位，其中最后两位保留未用，前面6位称为“码点”，可以提供64种不同的编码，可对应更多种类的网络传输服务种类。数据报的生存时间TTL版本总长标识生存时间头标校验和片偏移源IP地址数据……

6、IP选项信宿IP地址头标长服务类型标志协议04816192431填充生存时间数据报从信源机到信宿机的传输延迟具有随机性。并且如果路由器路由表出错，数据报可能会进入一条循环路径，无休止地在互联网中流动。因此，源主机每当产生一个新的数据报，需要在生存时间字段设置数据报的最大生存时间。数据报每到达一个路由器，要从该字段减去此段传输所用时间。一旦某路由器发现数据报的生存时间小于等于0，便将数据报从网中删除，并向信源机发回出错报告。现在，此字段存放的是数据报的最大跳数。帧头数据CRCIP数据报的封装IP数

7、据报使用网络底层的帧封装后再进行传输。底层为以太网时帧的封装如下图。前导宿地址源地址0x0800数据CRC数据报数据报数据报数据报数据报数据报数据报数据报数据报数据报数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区数据报头数据报数据区网络数据的捕获与分析---SnifferSniffer界面网络数据的捕获与分析---Sniffer捕获条件设置网络数据的捕获与分析---Sniffer捕获

8、后的数据分析5.2无连接数据报传输源主机发出的每个IP数据报携带源主机和目的主机地址，在网络中独立传输。IP数据报每经过一个路由器，路由器的IP模块要进行：首部校验路由选择数据分片(需要时)这一节将讨论首部校验和数据分片问题。5.2.1首部校验IP协议不对数据报的数据进行校验。原因：上层传输层是端到端的协议，由传输层对数据部分进行端到端的校验比网络层进行点到点的校验开销小得多，在通信线路较好的情况下尤其如此。另外，上层可以根据对数据传输的可靠性要求，可选择校验或不校验，还可选择校验的方法，具有更