第5章网际互联祥解.ppt

第五章 网际互联 学习目标 本章内容 网际协议IP IP数据包： 网际协议IP IP数据包格式： 网际协议IP 关于IP地址的问题： 关于IP地址 关于IP地址的问题： 全球非常多的企事业单位都有自己的内部局域网络，同时又通过各自的边界路由器（如图示）接入Internet互联网。在互联网上通信的所有主机和路由器都有自己的IP地址。当今互联网上的主机数量之庞大早已超出人们在互联网Internet诞生之初时的想象。 之前已有提过，目前的IP地址是32位的二进制数字串，现在我们需要具体知道IP地址的情况： IP地址的书写格式？ IP地址的网络号和主机号是怎么划分的？ 当今互联网如此之庞大，按照数量其实32位的IP地址早已不够分配了，就像我们的电话号码，随着电话用户越来越多，电话号码也在时不时地升位。但是32位的IP地址现在却还在使用，这又是怎么回事？ 网际协议IP IP地址及表示： IPv4版本的IP地址都是32位的二进制串。将来流行的IPv6的IP地址是128位。 由于32位二进制书写不便也不易看懂，人们通常将它写成所谓的“点分十进制”的形式，即把32位二进制看成4部分8位的二进制，将每8位二进制转换成十进制，然后在这4个十进制之间用句点隔开，如以下示例： 点分十进制书写示例 11001010011101000100000000000110 → 网际协议IP 分类IP地址： IP地址的类别由其前4位决定，上图已很清楚表示。 A、B、C三类IP地址的网络号分别占1个、2个、3个字节（上图灰色部分），当然剩下部分就是它们的主机号长度。一般单个计算机或路由器的IP地址都是属于这3类之一。 D类是组播IP地址，用于组播用途，这里不作细述。E类地址留作今后使用。 网际协议IP 特殊IP地址： 网络地址：主机id全是0的IP地址，如： “”来代指网络号是“192.168.1”的网段。 本地IP广播地址或有限广播地址： 32位全是1的IP地址。 定向IP广播：网络号是那个目的网段的网络号，主机id全是1的IP地址。 本地回环测试地址：第一个字节值是127的IP地址时，即：-54范围的IP地址。 网际协议IP 全球IP地址和私有IP地址： 1. 全球地址：全球唯一，需要向因特网名字和号码指派公司ICANN缴费申请（中国用户向亚太网络信息中心APNIC申请）。 2. 私有IP地址：为了延缓32位IP地址的耗尽趋势，互联网工程任务组IETF保留了一部分IP地址。各地的公司或单位机构想组建自己的内部局域网，可以将这些IP地址分配给内部主机，同时，需要为单位的直接联入Internet的路由器花钱申请一个全球合法IP地址。 3. NAT技术：即网络地址转换，避免内部主机跟外面主机的IP地址冲突。 网际协议 分类IP地址的不足： 网际协议 划分子网： 网际协议 子网划分和子网掩码： 网际协议 子网号和子网掩码： 网际协议 默认子网掩码： 引入子网概念后，为了统一起见，对于默认的分类IP地址网络，如果没有划分子网，也给它一个对应的子网掩码，称为默认子网掩码。比如，B类网段没有划分子网，即主机号还是原来的16位，其实它的子网号位数就是0，那么它的子网掩码其实就是。显然有： A类IP地址的默认子网掩码为。 B类IP地址的默认子网掩码为。 C类IP地址的默认子网掩码为。 网际协议 变长子网掩码（VLSM）： 网际协议 无分类域间路由CIDR： 1. 在VLSM基础上，人们又引入了无分类编址方法，其正式名字是无分类域间路由选择CIDR，即取消了分类地址，而IP地址的网络号一般改称呼为网络前缀。即 IP地址：：={网络前缀,主机号} 2. IP地址采用斜线记法，如0/24，表示该IP地址前24位是网络前缀（相当于原来子网掩码前24位是1），而后8位是主机号。 3. 现在，我们经常将用子网掩码表示的网段或地址块改用简单的网络前缀表示法。比如，有B类（子）网段和对应的子网掩码，可以简单表示成/24。 网际协议 IP数据包转发流程： 路由器转发IP数据包需要进行路由选择，需要路由（选择）表。 路由器进行路由选择时，将目的IP地址先和路由条目中的子网掩码相与，然后将相与结果和该条目的目的网络地址进行匹配，以决定是否按照该路由条目转发IP分组。 如目的IP地址是0，R1路由表如下。 IP数据包的转发 网际协议 网际协议 地址解析协议ARP 地址解析协议ARP 地址解析协议ARP ARP缓存：发送ARP请求的主机收到对方主机的ARP响应之后，会将对方主机的IP地址和MAC地址对应信息存储在某部分内存空间中，这部分内存空间称为ARP缓存。如前面的PC1会将PC4的IP地址4和MAC地