局域网通信原理传输层和应用层.ppt

IP分片-2 当IP数据报被分片后，每一片都成为一个分组，具有自己的IP首部，并在选择路由时与其他分组独立。这样，当数据报的这些片到达目的端时有可能会失序，但是在IP首部中有足够的信息让接收端能正确组装这些数据报片。 缺点：即使只丢失一片数据也要重传整个数据报。 ICMP不可达错误(需要分片) IP首部标志字段中有一个比特称作“不分片”位(DF位)。若将这一位置1，IP将不对数据报进行分片。相反把数据报丢弃并发送一个ICMP差错报文(“destination unreachable, fragmentation needed but DF bit set”)给起始端。 广播和多播 三种IP地址：单播地址、广播地址和多播地址。 广播和多播仅应用于UDP，它们对需将报文同时传往多个接收者的应用来说十分重要。 广播：一个主机向网上的所有其他主机发送帧。 多播：帧仅传送给属于多播组的多个主机。 帧的过滤过程 首先，网卡查看由信道传送过来的帧，确定是否接收该帧。通常网卡仅接收目的地址为网卡物理地址或广播地址的帧。另外，多数接口均被设置为混合模式，该模式能接收每个帧的一个复制。 设备驱动程序将进行另外的帧过滤。首先，帧类型中必须指定要使用的协议(IP、ARP等)。其次，进行多播过滤来检测该主机是否属于多播地址说明的多播组。 IP层根据IP地址中的源地址和目的地址进行更多的过滤检测。若正常，则将数据报传送给下一层(如TCP或UDP)。 每次UDP收到由IP 传送来的数据报，就根据目的端口号，有时还有源端口号进行数据报过滤。若当前没有进程使用该目的端口号，就丢弃该数据报并产生一个ICMP不可达报文(TCP根据它的端口号作相似的过滤)。若UDP数据报存在检验和错，将被丢弃。 过滤示意图 广播的分类 受限的广播 指向网络的广播 指向子网的广播 指向所有子网的广播 受限的广播 受限的广播地址是55。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。 任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。 指向网络的广播 指向网络的广播地址是主机号为全1的地址。A类网络广播地址为netid.255.255.255，其中netid为A类网络的网络号。 一个路由器必须转发指向网络的广播，但它也必须有一个不进行转发的选择。 指向子网的广播 指向子网的广播地址为主机号为全1且有特定子网号的地址。作为子网直接广播地址的IP地址需要了解子网的掩码。 例如,若路由器收到发往55的数据报，当B类网络128.1的子网掩码为时，该地址就是指向子网的广播地址；但如果该子网的掩码是，该地址就不是指向子网的广播地址。 指向所有子网的广播 指向所有子网的广播也需要了解目的网络的子网掩码，以便与指向网络的广播地址区分开。指向所有子网的广播地址的子网号及主机号为全1。 例如，若目的子网掩码为，那么IP地址55是一个指向所有子网的广播地址。然而，若网络没有划分子网，这就是一个指向网络的广播。 多播 IP多播提供两类服务： 向多个目的地址传送数据。 客户对服务器的请求。例如，无盘工作站需要确定启动引导服务器。 多播组地址 分配的28bit均用作多播组号而不再表示其他。 多播地址范围：从到55 能够接收发往一个特定多播组地址数据的主机集合称为主机组(host group)。一个主机组可跨越多个网络。主机组中成员可随时加入或离开主机组。主机组中对主机的数量没有限制，同时不属于某一主机组的主机可以向该组发送信息。 多播组地址到以太网地址的转换 I A N A拥有一个以太网地址块，即高位24 bit为0 0 : 0 0 : 5 e（十六进制表示），这意味着该地址块所拥有的地址范围从0 0 : 0 0 : 5 e : 0 0 : 0 0 : 0 0到0 0 : 0 0 : 5 e : ff : ff : ff。I A N A将其中的一半分配为多播地址。为了指明一个多播地址，任何一个以太网地址的首字节必须是0 1，这意味着与I P多播相对应的以太网地址范围从0 1 : 0 0 : 5 e : 0 0 : 0 0 : 0 0到0 1 : 0 0 : 5 e : 7 f : ff : ff。 这种地址分配将使以太网多播地址中的2 3 b i t与I P多播组号对应起来，通过将多播组号中的低位2 3 b i t映射到以太网地址中的低位2 3 b i t实现。 由于多播组号中的最高5 bit在映射过程中被忽略，因此每个以太网多播地址对应的多播组是不唯一的。 既然地址映射是不唯一的，那么设备驱动程序或I P层就必须对数据报进行过滤。 地址转换图 单个物理网络的多播 单个物理网络的多播是