Internet的地址和域名體系課件

1、第2章 Internet的地址和域名體系 本章的主要任務(wù)是認(rèn)識(shí)TCP/IP分層模型，掌握網(wǎng)絡(luò)互連涉及的主要技術(shù)及主要協(xié)議。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)：lTCP/IP分層模型l IP地址與域名l 地址與域名的解析lIP協(xié)議l IP協(xié)議的新發(fā)展2.1 TCP/IP分層模型2.1.1 任務(wù)一 認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.層次化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的相互連接時(shí)，必須要解決幾個(gè)基本問(wèn)題:a. 要解決網(wǎng)絡(luò)之間的相互識(shí)別問(wèn)題b. 需要使用能夠標(biāo)識(shí)不同主機(jī)的機(jī)制來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的相互識(shí)別問(wèn)題c. 如何選擇數(shù)據(jù)的最佳的傳輸途徑也是一個(gè)重要的問(wèn)題d. 還要解決數(shù)據(jù)在傳送過(guò)程中的出現(xiàn)錯(cuò)誤如何處理、以及網(wǎng)絡(luò)連接等許多技術(shù)和結(jié)構(gòu)上的問(wèn)

2、題。/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /bbs/manage/#m=0&t=0/adminbeat/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.基本概念（1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Network Protocol）：在網(wǎng)絡(luò)中包含多種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要使得他們之間能夠相互通信，有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。（2）實(shí)體（Entity）：在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，每一層都由一些實(shí)體組成，這些實(shí)體抽象地表示了通信時(shí)的軟件元素（如進(jìn)程或子程序）或硬件元素（如智能I/O芯片等）

3、。（3）接口（Interface）：分層結(jié)構(gòu)中各相鄰層之間要有一個(gè)接口，它定義了較低層向較高層提供的原始操作和服務(wù)。2.1.2 任務(wù)二 TCP/IP協(xié)議及層次1.TCP/IP的概述(1)定義:TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是指?jìng)鬏斂刂茀f(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議。它由兩個(gè)主要協(xié)議即TCP協(xié)議和IP協(xié)議而得名。(2) TCP/IP協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： a.開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。 b.獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。 c.統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得

4、整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有惟一的地址。 d.標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。2.TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)（1）網(wǎng)絡(luò)接口層:TCP/IP模型的最低層是網(wǎng)絡(luò)接口層，對(duì)應(yīng)于OSI模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。其主要功能是負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)報(bào)并發(fā)送至選定的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口層提供了TCP/IP協(xié)議與各種物理網(wǎng)絡(luò)的接口，為數(shù)據(jù)報(bào)的傳送和校驗(yàn)提供了可能。（2）互聯(lián)層:互聯(lián)層是在Internet標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層，對(duì)應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。該層提供了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)流傳送服務(wù)，它所執(zhí)行的主要功能是接收來(lái)自傳輸層發(fā)來(lái)的請(qǐng)求，將帶有目的地址的數(shù)據(jù)流發(fā)送出去。（3）傳輸層:TCP/IP的傳輸層也被稱為主機(jī)

5、至主機(jī)層，與OSI模型的傳輸層對(duì)應(yīng)，它主要負(fù)責(zé)提供應(yīng)用層之間的通信，即主機(jī)到主機(jī)之間的端對(duì)端的通信。主要功能是管理數(shù)據(jù)流，提供可靠的傳輸服務(wù)，以確保數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)地按序到達(dá)。（4）應(yīng)用層:在TCP/IP模型中，應(yīng)用程序接口是最高層，它與OSI模型中的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層三層對(duì)應(yīng)，都是用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，比如文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、域名服務(wù)和簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理等。3.TCP/IP協(xié)議集 在TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)中包括了四個(gè)層次，但只有應(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)層包含了實(shí)際的協(xié)議。（1）網(wǎng)絡(luò)接口層的協(xié)議:網(wǎng)絡(luò)接口層所用的協(xié)議為各通信子網(wǎng)本身固有的協(xié)議，它是TCP/IP賴以存在的與各種通信子網(wǎng)之間的接口。（2）互聯(lián)層的

6、協(xié)議:網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個(gè)最主要的協(xié)議之一，也是最重要的因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之一。與IP協(xié)議配套使用的還有四個(gè)協(xié)議：地址解析協(xié)議ARP、逆地址解析協(xié)議RARP、因特網(wǎng)差錯(cuò)控制協(xié)議ICMP、因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP。（3）傳輸層協(xié)議:傳輸控制協(xié)議和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。（4）應(yīng)用層協(xié)議：在TCP/IP模型中，應(yīng)用層包括了所有的高層協(xié)議，而且總是不斷有新的協(xié)議加入。2.2 IP地址與域名2.2.1 任務(wù)一 掌握IP地址及1.IP地址及其表示方法 IP協(xié)議要求參加Internet的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定格式的地址，這個(gè)地址稱為符合IP協(xié)議的地址，一般被稱為IP地址。IP地址可以被表示成為二進(jìn)制

7、格式。二進(jìn)制表示的IP地址中，每個(gè)IP地址含32位，被分為4段，每段8位。為了便于表達(dá)和識(shí)別，避免讀寫(xiě)困難，IP地址除了以二進(jìn)制形式表示外，也常以十進(jìn)制形式表示。表示方法是這樣的：每個(gè)字節(jié)用一個(gè)十進(jìn)制表示，并以句點(diǎn)“.”分隔。2.IP地址的分類由于各種網(wǎng)絡(luò)差異很大，有的網(wǎng)絡(luò)擁有很多主機(jī)，而有的網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)則很少。為適應(yīng)不同大小的網(wǎng)絡(luò)。Internet定義了5種IP地址類型：A、B、C、D、E類。A類IP地址：用第一個(gè)字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后三個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)。B類IP地址：用前兩個(gè)字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后兩個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)。C類IP地址：用前三個(gè)字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，最后一個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)。D類地址：它用

8、于多重廣播組，一個(gè)多重廣播組可能包括1臺(tái)或更多主機(jī)，或根本沒(méi)有。D類地址的最高四位為“1110”。E類地址：這是一個(gè)通常不用的實(shí)驗(yàn)性地址，保留作為以后使用。E類地址的最高位為11110。2.2.2 任務(wù)二 了解子網(wǎng)掩碼1.劃分子網(wǎng)劃分子網(wǎng)的方法是從網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)借用若干個(gè)比特作為子網(wǎng)號(hào)subnet-id，而主機(jī)號(hào)也就相應(yīng)減少了若干個(gè)比特。于是兩級(jí)的IP地址在本單位內(nèi)部就變?yōu)槿?jí)的IP地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)?；蛘呖梢杂靡韵掠浄ū硎荆篒P地址 =,/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /bbs/manag

9、e/#m=0&t=0/adminbeat/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是用來(lái)標(biāo)識(shí)兩個(gè)IP地址是否同屬于一個(gè)子網(wǎng)。它也是一組32位長(zhǎng)的二進(jìn)制數(shù)值，其每一位上的數(shù)值代表不同含義：為“1”則代表該位是網(wǎng)絡(luò)位；若為“0”則代表該位是主機(jī)位，如：11111111.11111111.00000000.00000000。和IP地址一樣，人們同樣使用“點(diǎn)分十進(jìn)制”來(lái)表示子網(wǎng)掩碼。 A類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是。 B類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是。 C類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是。2.2.3 任務(wù)三 認(rèn)識(shí)域名與域名系統(tǒng)1.域名.三級(jí)域名.二級(jí)域名.頂級(jí)域名頂級(jí)域

10、名有三大類：（1）國(guó)家頂級(jí)域名nTLD：采用ISO 3166的規(guī)定。如：cn表示中國(guó)，us表示美國(guó)，uk表示英國(guó)，等等。（2）國(guó)際頂級(jí)域名iTLD：只有int。要求只有國(guó)際性的組織才可在int下注冊(cè)二級(jí)域名。如國(guó)際聯(lián)盟或國(guó)際組織。（3）通用頂級(jí)域名gTLD：最早的頂級(jí)域名共六個(gè)，即：com表示公司企業(yè)；net表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)；org表示非贏利性組織；edu表示教育機(jī)構(gòu)（美國(guó)專用）；gov表示政府部門(mén)（美國(guó)專用）；mil表示軍事部門(mén)（美國(guó)專用）。從2000年11月起，ICANN又新增加了七個(gè)通用頂級(jí)域名，即：aero用于航空運(yùn)輸企業(yè)；biz用于公司和企業(yè)；coop用于合作團(tuán)體；info適用于各種

11、情況；museum用于博物館；name用于個(gè)人；pro用于會(huì)計(jì)、律師和醫(yī)師等自由職業(yè)者。在國(guó)家頂級(jí)域名下注冊(cè)的二級(jí)域名均由該國(guó)家自行確定。在中國(guó)（cn）將二級(jí)域名劃分為“類別域名”和“行政區(qū)域名”兩大類。凡在二級(jí)域名下注冊(cè)的單位就可以獲得三級(jí)域名。2.域名系統(tǒng)Internet對(duì)每臺(tái)計(jì)算機(jī)的命名方案稱域名系統(tǒng)（DNS：Domain Name System）。 域名系統(tǒng)規(guī)定了最高域的值，稱DNS的頂層。域名系統(tǒng)允許每個(gè)組織為計(jì)算機(jī)設(shè)置域名或改變這些域名。每個(gè)連到Internet的網(wǎng)絡(luò)中都有至少一個(gè)域名服務(wù)器，稱DNS服務(wù)器。/ / / / / / / / / / / / / / / / / / /

12、 / / / / / / / / / / / / / /bbs/manage/#m=0&t=0/adminbeat/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.3 地址與域名的解析2.3.1 任務(wù)一 初識(shí)地址解析將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址翻譯成等價(jià)的硬件地址的過(guò)程叫地址解析（Address Resolution），即IP地址被解析為正確的硬件地址。地址解析限于一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠解析另一臺(tái)計(jì)算機(jī)地址的條件是這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都連在同一物理網(wǎng)絡(luò)中，一臺(tái)計(jì)算機(jī)無(wú)法解析遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)的物理地址。將IP地址翻譯成硬件地址時(shí)，地址解析方法可分為三種：查表、相近形式計(jì)

13、算和消息交換。ARP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了IP地址到硬件地址的轉(zhuǎn)換。RARP協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)硬件地址到IP地址的轉(zhuǎn)換，使只知道自己硬件地址的主機(jī)能夠知道其IP地址，是ARP協(xié)議的逆過(guò)程。2.3.2 任務(wù)二 了解域名解析域名解析就是域名到IP地址的轉(zhuǎn)換過(guò)程。IP地址是網(wǎng)絡(luò)上標(biāo)識(shí)主機(jī)的數(shù)字地址，為了簡(jiǎn)單好記，采用域名來(lái)代替IP地址標(biāo)識(shí)主機(jī)地址。域名的解析工作由域名服務(wù)器完成。域名服務(wù)器提供了遞歸查詢、迭代查詢和反復(fù)查詢?nèi)N解析方式。/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /bbs/manage/#m=0&t=0/adminbe

14、at/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.3.3 任務(wù)三 認(rèn)識(shí)域名服務(wù)器每一個(gè)域名服務(wù)器不但能夠進(jìn)行一些域名到IP地址的解析，而且還必須能夠連向其他域名服務(wù)器。這樣當(dāng)自己沒(méi)有保存要解析的主機(jī)IP地址時(shí)，就可以到其他域名服務(wù)器去查詢。因特網(wǎng)上的域名服務(wù)器系統(tǒng)也是按照域名的層次來(lái)安排的。每一個(gè)域名服務(wù)器都只對(duì)域名體系中的一部分進(jìn)行管轄。現(xiàn)在共有以下三種不同類型的域名服務(wù)器：1.本地域名服務(wù)器，2.根域名服務(wù)器，3.授權(quán)域名服務(wù)器。/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

15、/bbs/manage/#m=0&t=0/adminbeat/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.4 IP協(xié)議IP協(xié)議提供了三個(gè)定義：第一，IP定義了在TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式；第二，IP完成路由選擇功能，選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑；第三，IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則，這些指明了主機(jī)和路由器應(yīng)該如何處理分組、發(fā)出差錯(cuò)信息以及什么情況放棄數(shù)據(jù)報(bào)等。2.4.1 任務(wù)一 認(rèn)識(shí)IP數(shù)據(jù)報(bào)1.IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上，傳送的單元是一個(gè)包含報(bào)頭和數(shù)據(jù)的幀，報(bào)頭給出了如源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)的物理地址；互聯(lián)網(wǎng)則把它的基本傳輸單元叫做一個(gè)Int

16、ernet數(shù)據(jù)報(bào)，有時(shí)也稱IP數(shù)據(jù)報(bào)或稱為數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)就被封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸。一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)由首部（或叫報(bào)頭）和數(shù)據(jù)兩部分組成。在IP數(shù)據(jù)報(bào)中，報(bào)頭的前一部分是固定長(zhǎng)度，共20字節(jié)，是所有IP數(shù)據(jù)報(bào)必須具有的。在報(bào)頭的固定部分的后面是一些可選字段，其長(zhǎng)度是可變的。下面介紹報(bào)頭各字段的意義。2.IP數(shù)據(jù)報(bào)中的各字段含義（1）版本：占4位，指IP協(xié)議的版本。通信雙方使用的IP協(xié)議的版本必須一致。（2）報(bào)頭長(zhǎng)度：占4位，用來(lái)給出以32位（4字節(jié)）為單位的報(bào)頭長(zhǎng)度，IP的報(bào)頭長(zhǎng)度的最大值是60字節(jié)。當(dāng)IP分組的報(bào)頭長(zhǎng)度不是4字節(jié)的整數(shù)倍時(shí)，必須利用最后一個(gè)填充字段加以填充。（3）服務(wù)類型：占8

17、位，被分為6個(gè)部分。（4）總長(zhǎng)度：總長(zhǎng)度表示整個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度，即報(bào)頭和數(shù)據(jù)之和的長(zhǎng)度。（5）標(biāo)識(shí)符：標(biāo)識(shí)符是一個(gè)計(jì)數(shù)器，是IP協(xié)議賦予報(bào)文的標(biāo)志，目的主機(jī)使用該標(biāo)志來(lái)確定新到的分段屬于哪一個(gè)報(bào)文。（6）標(biāo)志：占3位。目前只有前兩個(gè)位有效。標(biāo)志字段中的最低位記為MF。標(biāo)志字段中間的一位記為DF，標(biāo)志字段中的最高位目前未用。（7）片偏移：較長(zhǎng)的分組在分片后，某片在原分組中的相對(duì)位置就是分片偏移量。（8）生存時(shí)間：生存時(shí)間（TTL）字段為8位，用來(lái)說(shuō)明數(shù)據(jù)報(bào)在互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生存的最大時(shí)間，其目的是避免數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)限傳遞下去。以秒為單位，但現(xiàn)已將TTL改為“數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中可通過(guò)的路由器數(shù)的最大值”

18、。（9）協(xié)議類型：占8位，指示IP數(shù)據(jù)部分是由哪一種協(xié)議發(fā)送的，接收端則根據(jù)該協(xié)議類型確定應(yīng)該把IP報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給哪一個(gè)上層協(xié)議去處理。（10）報(bào)頭校驗(yàn)和：占16位，用于保證報(bào)頭數(shù)據(jù)的完整性。（11）源IP地址和目的IP地址：各占4字節(jié)，分別表示報(bào)文的發(fā)送者和接收者。 （12）IP數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭的可變部分：IP報(bào)頭的可變部分就是一個(gè)可選項(xiàng)，是用來(lái)增加IP數(shù)據(jù)報(bào)的功能。2.4.2 任務(wù)二 了解數(shù)據(jù)報(bào)的分片與重組1.數(shù)據(jù)報(bào)的封裝通常IP報(bào)文要在網(wǎng)絡(luò)接口層封裝之后才能發(fā)送。數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，再加上幀頭部信息，以幀的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸。在傳輸過(guò)程中，中間節(jié)點(diǎn)從幀中的數(shù)據(jù)區(qū)提取數(shù)據(jù)報(bào)，

19、丟掉幀的頭部，然后再采用下一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的幀格式進(jìn)行封裝，又傳給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直至數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的地。2.分片問(wèn)題 IP協(xié)議在發(fā)送IP報(bào)文時(shí)，一般選擇一個(gè)合適的初始長(zhǎng)度。如果這個(gè)報(bào)文要經(jīng)歷MTU比IP報(bào)文長(zhǎng)度小的網(wǎng)絡(luò)，則IP協(xié)議把這個(gè)報(bào)文的數(shù)據(jù)部分分割成較小的數(shù)據(jù)片，組成較小的報(bào)文，然后放在物理幀中去。每一個(gè)小的報(bào)文稱為一個(gè)分片，分片一般在路由器或交換機(jī)上進(jìn)行。如果路由器從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口收到了一個(gè)IP報(bào)文，要向另外一個(gè)MTU比IP報(bào)文長(zhǎng)度小的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，就要把該IP報(bào)文分成多個(gè)分片后再發(fā)送。3.重組 重組的過(guò)程作為分片的逆過(guò)程，與分片過(guò)程在概念上是對(duì)稱的。數(shù)據(jù)報(bào)片的重組是指數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中被分片傳輸后，在

20、到達(dá)目的主機(jī)時(shí)重新組合成原來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)報(bào)片的重組是在數(shù)據(jù)報(bào)被傳送到目的主機(jī)后進(jìn)行的，這一點(diǎn)與分片是不同的，分片是在傳輸路徑中MTU不同的兩網(wǎng)絡(luò)交界處進(jìn)行的。2.4.3 任務(wù)三 掌握數(shù)據(jù)報(bào)的路由選擇1.路由器路由器作為連接不同網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備，其主要功能就是連接多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋址，找到最佳路徑并傳送數(shù)據(jù)。2.路由選擇 路由器的主要工作就是負(fù)責(zé)確定所收到的數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)傳送的最佳路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。（1）路由表：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的IP路由表通常包含許多（N，R）對(duì)序偶，其中N指目的網(wǎng)絡(luò)的IP地址，R是到網(wǎng)絡(luò)N路徑上的“下一個(gè)”路由器的IP地址（也叫下一跳的IP地址）。（2）靜

21、態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由：典型的路由選擇的方式有兩種：靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由。（3）路由協(xié)議：主要是通過(guò)定義好的路由選擇協(xié)議來(lái)得到路由。最普通兩個(gè)的路由選擇協(xié)議是路由信息協(xié)議和開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議。2.4.4 任務(wù)四 了解差錯(cuò)控制 1.差錯(cuò)控制協(xié)議ICMP為了提高IP數(shù)據(jù)報(bào)交付成功的機(jī)會(huì)在互聯(lián)層使用了因特網(wǎng)差錯(cuò)控制協(xié)議（ICMP）。ICMP是一種差錯(cuò)和控制報(bào)文協(xié)議，用于傳輸報(bào)告和控制信息。ICMP允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告。當(dāng)中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，立即向源主機(jī)發(fā)送ICMP報(bào)文報(bào)告出錯(cuò)情況，以便源主機(jī)采取相應(yīng)的糾正措施。ICMP是TCP/IP協(xié)議集中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是互聯(lián)層的協(xié)議。

22、ICMP報(bào)文是封裝在一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分中進(jìn)行傳輸?shù)?。ICMP報(bào)文分為報(bào)頭和數(shù)據(jù)兩部分，包含ICMP報(bào)文的IP數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭的“協(xié)議”字段指出數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容為ICMP報(bào)文。 雖然ICMP報(bào)文由IP報(bào)文傳輸，但不要認(rèn)為ICMP是IP的上層協(xié)議，ICMP協(xié)議和IP協(xié)議一樣是互聯(lián)層的協(xié)議，它是IP協(xié)議的有機(jī)補(bǔ)充。2.ICMP報(bào)文 ICMP報(bào)文的種類有兩種：ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文和ICMP詢問(wèn)報(bào)文。都分為報(bào)頭和數(shù)據(jù)兩大部分。 ICMP報(bào)文的前4個(gè)字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個(gè)字段：類型、代碼、檢驗(yàn)和。接著的4個(gè)字節(jié)的內(nèi)容與ICMP的類型有關(guān)。再后面是數(shù)據(jù)字段，其長(zhǎng)度取決于ICMP的類型。/ / / / / /

23、 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /bbs/manage/#m=0&t=0/adminbeat/index.asp/bbs/forum.php/bbs/forum.php2.5 IP協(xié)議的新發(fā)展 IP協(xié)議是因特網(wǎng)的核心協(xié)議。目前正在使用的IP協(xié)議是第4版的，稱之為“IPv4”，無(wú)論從計(jì)算機(jī)本身發(fā)展還是從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來(lái)看，現(xiàn)在的IPv4已很不適用了。這里最主要的問(wèn)題就是32位的IP地址不夠用。要解決IP地址耗盡的問(wèn)題就需要采用具有更大地址空間的新版本的IP協(xié)議，即IPv6。2.5.1 任務(wù)一 了解IPv61.IP

24、數(shù)據(jù)報(bào)的格式 1.更大的地址空間 2.擴(kuò)展的地址層次結(jié)構(gòu) 3.報(bào)頭格式 4.改進(jìn)的選項(xiàng) 5.允許協(xié)議繼續(xù)擴(kuò)充 6.支持即插即用（即自動(dòng)配置） 7.支持資源的預(yù)分配2.5.2 任務(wù)二 認(rèn)識(shí)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)1. IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式一個(gè)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)開(kāi)始于一個(gè)基本報(bào)頭，后面是零個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭，以及數(shù)據(jù)部分。擴(kuò)展報(bào)頭是可選的，一個(gè)最小的數(shù)據(jù)報(bào)只含有基本報(bào)頭和數(shù)據(jù)部分。 IPv6數(shù)據(jù)報(bào)將報(bào)頭長(zhǎng)度變?yōu)楣潭ǖ?0字節(jié)，稱為基本報(bào)頭（base header），將不必要的功能取消了，報(bào)頭的字段數(shù)減少到只有8個(gè)（雖然報(bào)頭長(zhǎng)度增大了一倍）。此外，還取消了報(bào)頭的校驗(yàn)和字段（考慮到數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層都有差錯(cuò)檢驗(yàn)功能）。

25、這樣就加快了路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的速度。 IPv6數(shù)據(jù)報(bào)在基本報(bào)頭的后面允許有零個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭，再后面是數(shù)據(jù)部分。但要注意，所有的擴(kuò)展報(bào)頭都不屬于數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)頭。所有的擴(kuò)展報(bào)頭和數(shù)據(jù)部分合起來(lái)叫做數(shù)據(jù)報(bào)的有效載荷或凈負(fù)荷。2.IPv6基本報(bào)頭中各字段的作用（1）版本：占4位。它指明了協(xié)議的版本，對(duì)IPv6該字段的值為6。（2）通信量類：占8位。這是為了區(qū)分不同的IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的類別或優(yōu)先級(jí)。（3）流標(biāo)號(hào)：占20位。所謂“流”就是互聯(lián)網(wǎng)上從特定源點(diǎn)到特定終點(diǎn)的一系列數(shù)據(jù)報(bào)。所有屬于同一個(gè)流的數(shù)據(jù)報(bào)都具有同樣的流標(biāo)號(hào)。（4）有效載荷長(zhǎng)度：占16位。它指明IPv6數(shù)據(jù)報(bào)除基本報(bào)頭以外的字節(jié)數(shù)（所有擴(kuò)展報(bào)

26、頭都算在有效載荷之內(nèi)）。這個(gè)字段的最大值是64KB（64000字節(jié)）。（5）下一個(gè)報(bào)頭：占8位。它相當(dāng)于IPv4的協(xié)議字段和可選字段。（6）跳數(shù)限制：占8位。對(duì)應(yīng)于IPv4中的生存時(shí)間，用來(lái)防止數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)限期地存在。（7）源地址：占128位。是數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送站的IP地址。（8）目的地址：占128位。是數(shù)據(jù)報(bào)的接收站的IP地址。3.擴(kuò)展報(bào)頭 IPv6定義了六種擴(kuò)展報(bào)頭類型：逐跳選項(xiàng)；路由選擇；分片；簽別；封裝安全有效載荷；目的站選項(xiàng)。 每一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭都由若干個(gè)字段組成，它們的長(zhǎng)度也各不同。但所有擴(kuò)展首部的第一個(gè)字段都是8位的“下一個(gè)報(bào)頭”字段。此字段的值指出了在該擴(kuò)展報(bào)頭后面的字段是什么。當(dāng)

27、使用多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭時(shí)，應(yīng)按以上所列類型的先后順序出現(xiàn)。高層報(bào)頭是放在最后面。 所有擴(kuò)展報(bào)頭中的第一個(gè)字段“下一個(gè)報(bào)頭”的值都是指出了跟隨在此擴(kuò)展報(bào)頭后面的是何種報(bào)頭。2.5.3 任務(wù)三 學(xué)習(xí)IPv6的地址空間1.IPv6地址的類型一個(gè)IPv6地址可分為以下三個(gè)基本類型：（1）單播地址：?jiǎn)尾ゾ褪莻鹘y(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，即主機(jī)之間“一對(duì)一”的通信模式。（2）多播：多播是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，數(shù)據(jù)交付到一組計(jì)算機(jī)中的每一個(gè)。（3）任播：這是IPv6增加的一種類型。任播的目的站是一組計(jì)算機(jī)，但數(shù)據(jù)交付時(shí)只交付給其中的一個(gè)，通常是距離最近的一個(gè)。2.IPv6的冒分十六進(jìn)制表示法 為了使地址再稍簡(jiǎn)潔此IPv6的設(shè)計(jì)者建議使用冒分十六進(jìn)制表示法：將128位的址分為8組，即每16位為一組，中間用冒號(hào)（:）隔開(kāi)，且每組寫(xiě)成十六進(jìn)制數(shù)。 另外，還有一種優(yōu)化法叫零壓縮，這種優(yōu)化進(jìn)一步減少了字符個(gè)數(shù)。零壓縮用兩個(gè)冒分代替連續(xù)的零。 另外，可以用“IPv6地址/前綴長(zhǎng)度”來(lái)表示地址前綴。這個(gè)表示方法在IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)換階段特別有用。這里IPv6地址是上述任一種表示法所表示的IPv6地址，前綴長(zhǎng)度是一個(gè)十進(jìn)制值，指定該地址中最左邊的用于組成前綴的比特?cái)?shù)。7.5.4 任務(wù)四 了解從IPv4過(guò)渡到IPv6的問(wèn)