《第4章互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第4章互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP要求：1、掌握IP協(xié)議的特點2、掌握IP數(shù)據(jù)報的格式3、掌握IP數(shù)據(jù)報分片及重組機制4、了解IP選項的使用5、掌握IP數(shù)據(jù)報選路的原理及算法6、掌握路由表的一般形式及默認路由的概念7、掌握IP軟件對IP數(shù)據(jù)報的處理4.1IP層的地位與特點1.IP層的地位IP層是通信子網(wǎng)的最高層，提供無連接的數(shù)據(jù)報傳輸機制。目的是屏蔽底層物理網(wǎng)絡細節(jié)，向上提供一致性。以太網(wǎng)幀令牌環(huán)幀IP數(shù)據(jù)報傳輸協(xié)議分組2.IP層的特點不可靠:分組可能丟失，亂序等，不做確認；無連接:每個分組都獨立對待；盡力投遞:不隨意放

2、棄分組；點到點。點到點和端到端應用層傳輸層IP層物理接口層硬件層端到端點到點網(wǎng)絡1網(wǎng)絡2網(wǎng)絡3主機1主機2路由器1路由器2應用層傳輸層IP層網(wǎng)絡接口層應用層傳輸層IP層網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡1網(wǎng)絡2網(wǎng)絡3IP層網(wǎng)絡接口層IP層網(wǎng)絡接口層端到端端到端點到點點到點點到點點到點點到點點到點點到點無連接交付服務提供了一個其它一切賴以存在的基礎。端到端可靠的傳輸服務提供了應用所依賴的更高層平臺。點到點不可靠無連接分組投遞服務端到端可靠傳輸服務應用服務點到點：對等實體間的通信由一段一段的直接相連機器間的通信組成。端到端：對等實

3、體間的通信象擁有一條直接線路，而不管中間要經(jīng)過多少通信節(jié)點。3.互聯(lián)網(wǎng)服務的三個概念層次IPTCP4.IP層的主要功能(1)無連接數(shù)據(jù)報的投遞（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，靜態(tài)特性）(2)數(shù)據(jù)報尋徑（選路，操作特性）(3)差錯與報文控制（管理特性）4.2IP數(shù)據(jù)報1.數(shù)據(jù)報一般格式首部數(shù)據(jù)區(qū)20字節(jié)固定部分0-40字節(jié)選項總長度：（首部+數(shù)據(jù)區(qū)），按字節(jié)計數(shù)，最大長度216-1=65535字節(jié)；首部長度：4字節(jié)計數(shù)，最大長度24-1=15，即15*4=60字節(jié)。2.數(shù)據(jù)格式（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）版本頭長服務類型總長度標識符分片偏移標志

4、TTL協(xié)議首部校驗和源IP地址目的IP地址IP選項（可選）填充數(shù)據(jù)……03478151631（1）版本字段長度為4比特，標示IP協(xié)議版本，對于IPv4，該字段值為4。（2）頭長字段長度為4比特，給出以4字節(jié)為單位計數(shù)的數(shù)據(jù)報首部長度。如果數(shù)據(jù)報頭不包含任何選項，則頭長為20字節(jié)，此時該字段值為5。（3）總長度該字段描述整個數(shù)據(jù)報的長度，包括頭部和數(shù)據(jù)部分。由于該字段占2字節(jié)，所以IP數(shù)據(jù)報最大長度為64KB(216-1)。（4）服務類型(TOS)與區(qū)分碼點服務(DSCP)功能：指定本數(shù)據(jù)報的處理方式說明：T

5、OS不是必須實現(xiàn)的DTRMU優(yōu)先級D(Delay),T(Throughout),R(Reliability)M(Monetarycost),U(Unused)優(yōu)先級：8種，0-普通級別，7-網(wǎng)絡控制區(qū)分碼點服務(DSCP)（RFC2474、2475）未用碼點功能：把碼點值映射到底層服務，多個碼點可映射成同一服務。3組服務：XXXXX0IETF分配使用XXXX11本地使用或用于實驗XXXX01本地使用或用于實驗（將來也可由IETF分配）說明：XXX000對應原來的8個優(yōu)先級（5）標識符該字段標識主機發(fā)送的每一

6、個數(shù)據(jù)報，它是一個無符號整數(shù)。主機每發(fā)送一個數(shù)據(jù)報，把該標識值+1，作為下一個數(shù)據(jù)報的編號。該字段占2字節(jié)，以保證在重復使用一個編號時，具有相同編號的上一個數(shù)據(jù)包已從網(wǎng)上消失。（6）標志和分片偏移受硬件決定，每種物理網(wǎng)絡都限制了最大幀長度，稱為網(wǎng)絡最大傳輸單元(MTU)。當一個數(shù)據(jù)報較大，無法使用一個幀傳輸時，IP模塊將它分為多個較小的片，并為各個分片構(gòu)造單獨的IP數(shù)據(jù)報。IP數(shù)據(jù)報使用標識、標志和分片偏移三個字段對數(shù)據(jù)報的分片和重組進行控制。（8）校驗和（首部）計算步驟：(1)16比特分組；(2)校驗和清

7、‘0’(3)求所有16比特之和(4)把求得的和模216-1(5)在(4)的基礎上求二進制反碼校驗步驟：同計算步驟的前4步，結(jié)果為‘0’時正確。（7）壽命字段TTL：數(shù)據(jù)報延遲控制功能：防止數(shù)據(jù)報在網(wǎng)中循環(huán)流動，或延遲過長；處理：每經(jīng)過一個路由器，TTL減1；TTL=0，丟棄數(shù)據(jù)報，并向源站發(fā)回超時報告（ICMP）。4.3數(shù)據(jù)報的分片控制1.數(shù)據(jù)報的封裝(以太網(wǎng)幀類型0800H)問題：每個網(wǎng)絡有固定的MTU，若IP報文長度大于MTU，怎么辦？2.數(shù)據(jù)分片例：IP數(shù)據(jù)報長度1400字節(jié)，網(wǎng)絡MTU620字節(jié)，如

8、何分片？數(shù)據(jù)報首部數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)幀頭幀數(shù)據(jù)區(qū)首部數(shù)據(jù)（1600字節(jié)）數(shù)據(jù)1（600字節(jié)）數(shù)據(jù)2（600字節(jié)）數(shù)據(jù)3（200字節(jié)）首部數(shù)據(jù)（1600字節(jié)）數(shù)據(jù)1（600字節(jié)）數(shù)據(jù)2（600字節(jié)）數(shù)據(jù)3（200字節(jié)）首部數(shù)據(jù)1（600字節(jié)）首部數(shù)據(jù)2（600字節(jié)）首部數(shù)據(jù)3（200字節(jié)）問題1：如何組裝分片？(1)如何標識同一個數(shù)據(jù)報的各個分片？(2)如何標識同一個數(shù)據(jù)報分片的順序？(3)如何標識同一個數(shù)據(jù)報分片的結(jié)束