現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò) 第四章 IP基礎(chǔ)

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)14.1協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的概念

4.2局域網(wǎng)基本知識

4.3廣域網(wǎng)

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務(wù)及資源第四章IP基礎(chǔ)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)24.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型

OSI參考模型

TCP/IP協(xié)議模型

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)3體系結(jié)構(gòu)與模型的定義Architecture詞義－－部件的有序安排；結(jié)構(gòu)我們常常對現(xiàn)實(shí)世界自然或人工系統(tǒng)建立抽象的模型，通過對模型部件之間的連接結(jié)構(gòu)和交互關(guān)系來描述系統(tǒng)的工作原理比如PC機(jī)模型：CPU＋OS＋軟件＋外設(shè)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)4OSI參考模型現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)5網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是對層次劃分、各層功能(協(xié)議)定義以及層間接口等的描述說明。體系結(jié)構(gòu)是抽象的、概念性的具體的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)/實(shí)現(xiàn)時(shí)要依據(jù)體系結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，相關(guān)的硬件和軟件要符合標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)體系結(jié)構(gòu)可以有多種實(shí)現(xiàn)比如華為、中興、Cisco的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)6OSI各層作用

OSI參考模型采用7層協(xié)議結(jié)構(gòu)（1）物理層（PhysicalLayer）對物理線路進(jìn)行數(shù)字化，以便透明地傳送比特流?！巴该鳌钡囊馑际侵干蠈咏唤o的數(shù)據(jù)流不會被過濾掉或屏蔽掉，能夠原樣傳到對方（2）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）在相鄰節(jié)點(diǎn)之間無差錯(cuò)地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)7（3）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）在網(wǎng)絡(luò)端—端之間傳送分組。（4）運(yùn)輸層（TransportLayer）在網(wǎng)絡(luò)層提供的端—端服務(wù)基礎(chǔ)上，為端—端用戶提供可靠的通信服務(wù)。（5）會話層（SessionLayer）管理和協(xié)調(diào)兩臺計(jì)算機(jī)之間的信息交互，提供建立和使用連接的方法。一個(gè)連接就叫做一個(gè)”會話”?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)8（6）表示層（PresentationLayer）解決用戶信息的語法表示問題。（7）應(yīng)用層（ApplicationLayer）確定應(yīng)用進(jìn)程的性質(zhì)，為應(yīng)用進(jìn)程提供通信接口?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)9實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)及服務(wù)訪問點(diǎn)實(shí)體(entity)是任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程，對等實(shí)體協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題。協(xié)議三要素語法：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式語義：需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種應(yīng)答同步：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實(shí)體之間通信的規(guī)則現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)10實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)及服務(wù)訪問點(diǎn)服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而看不見下面的協(xié)議（下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的）服務(wù)訪問點(diǎn)（SAP）是在同一系統(tǒng)中相鄰兩層之間交換信息的邏輯接口。如端口（port）或套接字（socket）服務(wù)原語是同一系統(tǒng)中相鄰兩層交換信息所用的語言。四種類型：請求、指示、響應(yīng)和證實(shí)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)11相鄰兩層之間的關(guān)系服務(wù)提供者服務(wù)用戶服務(wù)用戶協(xié)議SAPSAP提供服務(wù)交換原語交換原語

服務(wù)原語：上層使用下層所提供的服務(wù)必須通過與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語服務(wù)訪問點(diǎn)：同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)：層間交換的數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)：對等實(shí)體間交換的數(shù)據(jù)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)124.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型

OSI參考模型

TCP/IP協(xié)議模型

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)13一、TCP/IP分層參考模型應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層IP(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)運(yùn)輸層TCP，UDPTCP/IPTCP/IP模型分為4層，與OSI模型有較大的區(qū)別現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)14二、TCP/IP與OSI/RM分層參考模型的比較應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層表示層會話層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321OSI應(yīng)用層網(wǎng)際層IP(各種應(yīng)用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)運(yùn)輸層TCP，UDPTCP/IP數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)接口現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)15OSI體系結(jié)構(gòu)在市場上失敗OSI的七層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，其商業(yè)產(chǎn)品很少TCP/IP的四層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)取得市場優(yōu)勢，成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)OSI/RM的失敗原因：提出時(shí)間晚：OSI協(xié)議出現(xiàn)時(shí)，TCP/IP已被廣泛地應(yīng)用；過分理想和復(fù)雜導(dǎo)致效率低、實(shí)現(xiàn)困難；會話層和表示層幾乎是空的、某些功能在各層重復(fù)出現(xiàn)、忽略了無連接服務(wù)、模型是由通信方面的人主持制定的?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)16不過OSI體系結(jié)構(gòu)中的很多概念對理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理還是有很大幫助：協(xié)議、服務(wù)、服務(wù)訪問點(diǎn)、服務(wù)原語現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)17三、分層的優(yōu)點(diǎn)便于標(biāo)準(zhǔn)化、便于互通、便于擴(kuò)展、便于實(shí)現(xiàn)各層之間是獨(dú)立的：降低復(fù)雜度靈活性好：變化相互影響小結(jié)構(gòu)可分開：便于采用不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作：每層的功能及其所提供的服務(wù)都已有精確的說明現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)18分層的缺點(diǎn)分層的缺點(diǎn)：可能會降低通信效率處理環(huán)節(jié)多、功能重復(fù)/矛盾改進(jìn)：跨層設(shè)計(jì)某層的設(shè)計(jì)基于其它層設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、多層聯(lián)合調(diào)節(jié)某些參數(shù)違反分層原則，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，不利于升級和維護(hù)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)19例、無線網(wǎng)絡(luò)中常用跨層設(shè)計(jì)底層通知高層：信號弱了！54321數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層54321數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層高層通知底層：現(xiàn)在傳輸?shù)氖钦Z音！選用適合的無線信道編碼以滿足語音傳輸性能現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)204.1協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的概念

4.2局域網(wǎng)基本知識

4.3廣域網(wǎng)

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務(wù)及資源第四章IP基礎(chǔ)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)214.2.局域網(wǎng)基本知識局域網(wǎng)主要特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網(wǎng)中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)22局域網(wǎng)，LAN局域網(wǎng)通常在一座大樓、一個(gè)校園或一個(gè)企業(yè)內(nèi)，其地理范圍(幾公里)和站點(diǎn)數(shù)目有限。其主要特點(diǎn)：速率較高網(wǎng)絡(luò)簡單、易管理、便宜便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。安全性威脅相對不嚴(yán)重能方便地共享設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)23局域網(wǎng)類型按傳輸介質(zhì)分有線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分總線形局域網(wǎng)環(huán)形局域網(wǎng)星形局域網(wǎng)各種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)24IEEE802委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)（1）802.1:概述、體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)互連，以及網(wǎng)絡(luò)管理和性能管理802.2:邏輯鏈路控制。這是高層協(xié)議與任何一種局域網(wǎng)MAC子層的接口802.3:CSMA/CD。定義CSMA/CD總線網(wǎng)的MAC子層和物理層的規(guī)約（常稱為以太網(wǎng)）802.4:令牌總線網(wǎng)。MAC子層和物理層的規(guī)約802.5:令牌環(huán)形網(wǎng)。MAC子層和物理層的規(guī)約802.6:城域網(wǎng)MAN。MAC子層和物理層的規(guī)約802.7:寬帶技術(shù)802.8:光纖技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)25IEEE802委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)（2）802.9:綜合話音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)802.10:可互操作的局域網(wǎng)的安全802.11:無線局域網(wǎng)802.12:優(yōu)先級高速局域網(wǎng)(100Mb/s)802.13:有線電視(CableTV)802.15.1/2藍(lán)牙，802.15.4紫蜂網(wǎng)ZigBee802.16：城域無線寬帶系統(tǒng),WiMax802.20：移動寬帶無線接入，MBWAIEEE802各分委員會結(jié)構(gòu)關(guān)系與局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)圖現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)26現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)27局域網(wǎng)的拓?fù)洌?）匹配電阻集線器(a)星形網(wǎng)(c)總線網(wǎng)(b)環(huán)形網(wǎng)干線耦合器

星形網(wǎng)：集線器(hub)+雙絞線,現(xiàn)在非常廣泛

環(huán)形網(wǎng)：令牌環(huán)形網(wǎng)(tokenring)，或令牌環(huán)

總線網(wǎng)：早期以太網(wǎng)，使用CSMA/CD現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)28局域網(wǎng)的拓?fù)洌?）

樹形網(wǎng)：層次化網(wǎng)絡(luò)，校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中常用ADHOC：也稱自組網(wǎng)、對等網(wǎng)絡(luò)一般為柵格狀拓?fù)?，無線局域網(wǎng)中的自組網(wǎng)，使用CSMA/CA協(xié)議(d)樹形網(wǎng)(e)

ADHOC現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)294.2.局域網(wǎng)基本知識局域網(wǎng)主要特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網(wǎng)中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網(wǎng)組網(wǎng)局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)30局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)IEEE802參考模型物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層會話層表示層應(yīng)用層物理層媒體接入控制MAC邏輯鏈路控制LLC服務(wù)訪問點(diǎn)

SAPOSI參考模型IEEE802參考模型IEEE802參考模型的范圍傳輸媒體現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)31數(shù)據(jù)鏈路層物理層802.2LLC邏輯鏈路802.3CSMA/CD802.4令牌總線802.5令牌環(huán)802.6城域網(wǎng)802.11無線局域網(wǎng)MAC子層LLC子層局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)32局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)：各層功能

物理層功能：信號的編碼與譯碼為進(jìn)行同步用的前同步碼（前導(dǎo)碼）的產(chǎn)生與去除比特的傳輸與接收0101現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)33局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)：各層功能數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)部分：媒體訪問控制子層（MAC）邏輯鏈路控制子層（LLC）

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)34局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)：各層功能MAC子層功能：將上層交來的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行發(fā)送(接收時(shí)相反過程)實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶通過共享信道組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)和維護(hù)MAC協(xié)議（比如CSMA/CD）MAC子層可提供廣播、組播和點(diǎn)對點(diǎn)通信服務(wù)，是無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)35局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)：各層功能LLC子層功能建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接給幀加上序號差錯(cuò)控制，實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)鏈路提供與高層的服務(wù)接口LLC子層提供下列四種服務(wù)：

LLC1不確認(rèn)的無連接服務(wù)；

LLC2面向連接服務(wù)；

LLC3帶確認(rèn)的無連接服務(wù)：用于令牌環(huán)

LLC4高速傳送服務(wù)：用于城域網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)36局域網(wǎng)的LLC子層是統(tǒng)一的

只有MAC子層才區(qū)分是何種標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)?？赏ㄟ^MAC橋接實(shí)現(xiàn)不同局域網(wǎng)間的互聯(lián)各局域網(wǎng)LLC子層是相同的中繼設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)MAC幀時(shí)是不看、不改LLC幀內(nèi)容的。高層物理層LLCMAC1高層物理層LLCMAC2LLC物理層MAC1物理層MAC2局域網(wǎng)1局域網(wǎng)2現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)37傳輸媒體物理層MACLLCSAP123進(jìn)程主機(jī)A物理層MACLLC12主機(jī)B物理層MACLLC1主機(jī)CSAP地址MAC地址zyxMAC層提供“點(diǎn)到點(diǎn)”鏈路，不可靠MAC層實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶間的組網(wǎng)局域網(wǎng)可以沒有交換機(jī)LLC是端到端的服務(wù)對上層應(yīng)用提供服務(wù)端口（SAP地址）局域網(wǎng)沒有網(wǎng)絡(luò)層現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)38MAC層的硬件地址又稱為物理地址或MAC地址48bit的全球地址：網(wǎng)卡上的地址局域網(wǎng)全球地址的法定管理機(jī)構(gòu)：注冊管理委員會RAC，分配前3個(gè)字節(jié)。機(jī)構(gòu)惟一標(biāo)識符OUI或公司標(biāo)識符（MAC地址廠商分配表）擴(kuò)展標(biāo)識符：后3個(gè)字節(jié)一個(gè)地址塊可生成224個(gè)不同地址廣播地址現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)394.2局域網(wǎng)基本知識局域網(wǎng)主要特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網(wǎng)中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)40電纜（共享總線）MAC層一般原理多個(gè)站點(diǎn)通過共享信道進(jìn)行互聯(lián)，使用MAC協(xié)議解決共享信道爭用，實(shí)現(xiàn)多個(gè)站點(diǎn)之間的相互通信。多點(diǎn)接入技術(shù)（MultipleAccess，MA）

1、受控接入

集中控制（輪詢）

分散式控制（令牌環(huán)、令牌總線）

2、隨機(jī)接入

ALOHA

CSMA/CD現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)41ALOHA與CSMA在ALOHA中，一個(gè)站無論什么時(shí)候有數(shù)據(jù)要發(fā)送，都可以隨意發(fā)送，無需考慮其它用戶是否也在發(fā)送。這樣，它們之間就會有沖突，沖突的幀被破壞。如果一個(gè)幀被破壞，發(fā)送者需要等待一段隨機(jī)時(shí)間再重發(fā)。純ALOHA協(xié)議的信道利用率最大不超過18.4%如果各站都客氣一點(diǎn)，謙讓一點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況協(xié)調(diào)自己的行為，就能使信道利用率大大提高。CSMA就采用了這種思想?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)42CSMA（載波監(jiān)聽多路訪問）在CSMA中，一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送之前要先監(jiān)聽信道。如果發(fā)現(xiàn)信道空閑，則發(fā)送；如果發(fā)現(xiàn)信道上有載波，即處于忙狀態(tài)，則不發(fā)送。這樣這就大大減少了碰撞次數(shù)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)43監(jiān)聽策略當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)前監(jiān)聽到信道忙時(shí)，其處理方式有兩種（1）繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道閑；（2）隨機(jī)等待一段時(shí)間再來監(jiān)聽由此，便得出不同的CSMA系統(tǒng)，如堅(jiān)持型CSMA和非堅(jiān)持型CSMA?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)44沖突檢測（CD）原理雖然發(fā)送數(shù)據(jù)之前會監(jiān)聽信道，但仍會發(fā)生碰撞，比如，當(dāng)信道由忙轉(zhuǎn)為空閑時(shí)，如果有多個(gè)站同時(shí)在監(jiān)聽，這些站將會同時(shí)發(fā)送而產(chǎn)生碰撞。CSMA存在由于多個(gè)站同時(shí)發(fā)送而產(chǎn)生的碰撞，但各站并不知道已經(jīng)發(fā)生碰撞，仍會將數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢。這就浪費(fèi)了信道。為此，CSMA/CD增加了邊發(fā)邊聽的功能，一旦發(fā)生沖突，雙方都能監(jiān)聽到，并停止發(fā)送，根據(jù)一定的后退算法延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間重新監(jiān)聽、發(fā)送?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)45后退算法在IEEE802.3以太網(wǎng)中，采用1堅(jiān)持CSMA/CD協(xié)議，后退算法為截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)算法，MAC幀的長度范圍是64~1518字節(jié)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)46截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法第一次重發(fā)，從[0，1]中隨機(jī)選擇一個(gè)數(shù)r，后退r*2t時(shí)間第二次重發(fā)，平均后退步長加倍，即從[0，1，2，3]中隨機(jī)選擇一個(gè)數(shù)r，后退r*2t時(shí)間……..第十次重發(fā)，從[0，1，2，…1023]中隨機(jī)選擇一個(gè)數(shù)r，后退r*2t時(shí)間第十一次重發(fā)，后退步長不再加倍，從[0，1，2，…1023]中隨機(jī)選擇一個(gè)數(shù)r…….第十五次重發(fā)，從[0，1，2，…1023]中隨機(jī)選擇一個(gè)數(shù)r如果仍不成功，則丟棄此幀，并向上層報(bào)告。即最大發(fā)送次數(shù)為16次。在前十次重發(fā)中，步長每次加倍，這就是所謂的“二進(jìn)制指數(shù)”，在第十次重發(fā)后，后退步長不再加倍，這就是所謂“截?cái)唷薄，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)47二進(jìn)制指數(shù)截?cái)嗪笸怂惴▋?yōu)缺點(diǎn)二進(jìn)制指數(shù)截?cái)嗨惴ň哂凶赃m應(yīng)性。第一次重發(fā)，后退步長較小，如果網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕，則再次碰撞的概率較小；如果網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重，則再次碰撞的概率較大，在下一次重發(fā)時(shí)會在更大步長范圍內(nèi)后退。這樣，對較輕、較重的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載有很好的適應(yīng)性。公平性不好，時(shí)延抖動大現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)48以太網(wǎng)的工作原理：CSMA/CD協(xié)議CSMA/CD協(xié)議：發(fā)前先聽，邊發(fā)邊聽，發(fā)現(xiàn)沖突，立即停止，轉(zhuǎn)發(fā)強(qiáng)化沖突信號在IEEE802.3以太網(wǎng)中，采用1堅(jiān)持CSMA/CD協(xié)議，后退算法為截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)算法，MAC幀的長度范圍是64~1518字節(jié)。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)49CSMA/CD工作原理發(fā)送成功發(fā)送成功1站12站23站N-14站N567發(fā)送成功沖突

重發(fā)沖突

重發(fā)沖突

重發(fā)時(shí)間沖突

重發(fā)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)50CSMA/CD競爭期現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)51CSMA/CD與MAC幀長關(guān)系以太網(wǎng)爭用期長度：51.2s

。對于10Mbit/s的以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送512bit，即64字節(jié)。因此，以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果前64字節(jié)沒有發(fā)生沖突，那么后續(xù)數(shù)據(jù)就不會發(fā)生沖突。MAC幀的長度范圍是64~1518字節(jié)，凡長度小于64字節(jié)的幀都是無效幀以太網(wǎng)MAC幀物理層MAC層1010101010101010101010101010101011前同步碼幀開始定界符7字節(jié)1字節(jié)…8字節(jié)插入IP層目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC幀以太網(wǎng)的MAC

幀格式52現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)534.2局域網(wǎng)基本知識局域網(wǎng)主要特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網(wǎng)中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)541常用的媒體

2物理層上直接組網(wǎng)

3MAC層上組網(wǎng)

一般網(wǎng)橋

交換式網(wǎng)橋

4遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)

局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)55局域網(wǎng)使用的物理媒體

主要的物理媒體：雙絞線：主流，常見10-100Mbps,乃至1Gbps同軸電纜：總線型以太網(wǎng)，現(xiàn)少用光纖：10Mbps-10Gbps無線：2.4G/5G頻段，提供1-54Mbps現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)561常用的媒體

2物理層上直接組網(wǎng)

3MAC層上組網(wǎng)

一般網(wǎng)橋

交換式網(wǎng)橋

4遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)

局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)57物理層直接組網(wǎng)的物理拓?fù)浼€器(b)星形網(wǎng)

星形網(wǎng)：集線器(hub)+雙絞線,現(xiàn)在非常廣泛

總線網(wǎng)：早期以太網(wǎng)使用匹配電阻(a)總線網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)58細(xì)同軸電纜組網(wǎng)距離一般小于200米（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是185米）電纜（共享總線）主機(jī)箱T型接頭網(wǎng)卡連接器插口匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)59共享式集線器組網(wǎng)在星形網(wǎng)的中心使用一種可靠性非常高的設(shè)備，叫做集線器(hub)。集線器使用了大規(guī)模集成電路芯片，因此可靠性已大大提高了。一個(gè)站點(diǎn)沒有接好，不會影響其他站點(diǎn)。速率10Mbps、100Mbps集線器現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)60共享式集線器組網(wǎng)共享式集線器/Hub通過一條總線把各端口連接起來，在同一時(shí)刻只有一個(gè)端口能發(fā)送。相當(dāng)于放大器（或轉(zhuǎn)發(fā)器）。內(nèi)部仍是總線，使用802.3CSMA/CD協(xié)議。集線器網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站網(wǎng)卡工作站雙絞線現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)61集線器之間互聯(lián)擴(kuò)大了局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍。邏輯上仍是一條總線，總的帶寬并未提高一系二系三系集線器集線器集線器集線器主干集線器現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)62共享式集線器組網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡單、便宜為以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎(chǔ)缺點(diǎn)：內(nèi)部仍然是共享總線，性能不高：用戶數(shù)少，時(shí)延大，安全性也不好集線器現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)631常用的媒體

2物理層上直接組網(wǎng)

3MAC層上組網(wǎng)

一般網(wǎng)橋

交換式網(wǎng)橋

4遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)

局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)64網(wǎng)橋可以將兩個(gè)或以上的LAN互連成一個(gè)邏輯LAN。①②③LAN2LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)65網(wǎng)橋?qū)AC幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)站表端口管理軟件網(wǎng)橋協(xié)議實(shí)體緩存1112①③⑤2②④⑥2站地址端口網(wǎng)橋①②③網(wǎng)段A網(wǎng)段B④⑤⑥端口1端口2根據(jù)MAC幀的目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)66網(wǎng)橋站點(diǎn)表是如何建立的？站表端口管理軟件網(wǎng)橋協(xié)議實(shí)體緩存站地址端口網(wǎng)橋①②③網(wǎng)段A網(wǎng)段B④⑤⑥端口1端口2對廣播幀和未知地址MAC幀向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)①12④Q：目的MAC地址如何獲取？現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)67網(wǎng)橋工作原理：通過監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)上所有的幀，網(wǎng)橋可以建立各網(wǎng)段站點(diǎn)地址表。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)段收到一個(gè)目的地址不是本網(wǎng)段的MAC幀時(shí)，網(wǎng)橋向其它的網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)；若該幀是發(fā)向同一網(wǎng)段某一站的，網(wǎng)橋不轉(zhuǎn)發(fā)，而將其濾除(不再是共享帶寬)。當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)段的MAC協(xié)議不同時(shí)，網(wǎng)橋還要負(fù)責(zé)MAC協(xié)議的轉(zhuǎn)換。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)68網(wǎng)橋之間的組網(wǎng)網(wǎng)橋之間可以互聯(lián)①②③LAN2LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥①②③LAN2LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥網(wǎng)橋現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)69網(wǎng)橋之間的組網(wǎng)遠(yuǎn)程網(wǎng)橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進(jìn)行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥集線器網(wǎng)橋現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)70網(wǎng)橋優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：比較靈活，可連接異構(gòu)局域網(wǎng)和遠(yuǎn)程局域網(wǎng)性能比共享式集線器有提高。缺點(diǎn)：傳統(tǒng)網(wǎng)橋端口少；傳統(tǒng)網(wǎng)橋使用軟件實(shí)現(xiàn)，對接收的幀要先存儲和查找站表，增加了時(shí)延；不濾除廣播幀，有時(shí)會產(chǎn)生廣播風(fēng)暴現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)711常用的媒體

2物理層上直接組網(wǎng)

3MAC層上組網(wǎng)

一般網(wǎng)橋

交換式集線器

4遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)

局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)72交換式集線器交換式集線器也稱以太網(wǎng)交換機(jī)，使用帶有交換芯片的高速背板來連接各端口。通過識別MAC幀的目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。各端口可以同時(shí)通信。速率10M、100M、10/100M自適應(yīng)目前很多產(chǎn)品支持直連線、交叉線自適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)73以太網(wǎng)交換機(jī)邏輯功能圖12349級聯(lián)線路內(nèi)嵌站表IP分組MAC9IP分組MAC9現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)74以太網(wǎng)交換機(jī)：交換芯片123451'2'3'4'5'出線入線AB空分交換矩陣示意圖現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)75幀11234516幀2端口1端口4幀2幀1端口1端口212211122（2）空間接線器工作原理交換矩陣控制：根據(jù)MAC分組中的目的地址時(shí)間0時(shí)間121輸入線輸出線現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)76交換機(jī)組網(wǎng)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)一系三系二系主干集線器一個(gè)更大的廣播域交換機(jī)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)77以太網(wǎng)交換機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：端口多，轉(zhuǎn)發(fā)速率快；靈活方便：速率10/100M自適應(yīng)，直連線/交叉線自適應(yīng)支持VLAN（虛擬局域網(wǎng)），可限制廣播風(fēng)暴，使廣播風(fēng)暴減少，增加安全性。缺點(diǎn)：不支持不同MAC幀格式間的轉(zhuǎn)換二層交換機(jī)VLAN間互聯(lián)不方便現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)781常用的媒體

2物理層上直接組網(wǎng)

3MAC層上組網(wǎng)

一般網(wǎng)橋

交換式集線器

4遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)

遠(yuǎn)程網(wǎng)橋

廣域網(wǎng)：X.25、DDN、幀中繼4.2.2局域網(wǎng)組網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)79遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)：通過網(wǎng)橋連接遠(yuǎn)程網(wǎng)橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進(jìn)行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥集線器網(wǎng)橋調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器電話網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)80遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)：無線網(wǎng)橋遠(yuǎn)程網(wǎng)橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進(jìn)行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網(wǎng)橋④⑤⑥集線器網(wǎng)橋無線modem無線modem無線鏈路現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)814.1協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的概念

4.2局域網(wǎng)基本知識

4.3廣域網(wǎng)

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務(wù)及資源第四章IP基礎(chǔ)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)82廣域網(wǎng)的基本概念廣域網(wǎng)是指覆蓋范圍很廣（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一個(gè)城市的范圍）的長距離網(wǎng)絡(luò)。X.25、DDN、幀中繼、衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)、ATM、MPLS等局域網(wǎng)使用的協(xié)議主要在數(shù)據(jù)鏈路層，而廣域網(wǎng)使用的協(xié)議主要在網(wǎng)絡(luò)層。廣域網(wǎng)目前主要用途遠(yuǎn)程局域網(wǎng)之間互聯(lián)使用路由器聯(lián)入廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信氣象網(wǎng)、銀行聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)83廣域網(wǎng)用途：遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互連局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點(diǎn)交換機(jī)互聯(lián)網(wǎng)既連局域網(wǎng)，也連廣域網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)的互連設(shè)備廣域網(wǎng)的互連設(shè)備（包括路由器）現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)84X.25簡介X.25網(wǎng)就是X.25分組交換網(wǎng)，X.25建議1976年由CCITT（即現(xiàn)在的ITU-T）制定。X.25只是一個(gè)對公用分組交換網(wǎng)接口的建議它不涉及到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部應(yīng)做成什么樣子，這應(yīng)由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)自己決定。我國：ChinaPac，覆蓋全國所有縣城。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)85X.25規(guī)定了DTE-DCE的接口X.25接口X.25接口X.25公用分組交換網(wǎng)VC2VC1DTEDTEDCEDCEDCEDTEX.25接口DCE－DTE接口：UNI接口，遵循X.25標(biāo)準(zhǔn)。DTE（用戶）數(shù)據(jù)終端設(shè)備DCE（網(wǎng)絡(luò)側(cè)）數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)86X.25的層次關(guān)系分組層物理層高層

幀層分組層物理層

幀層X.21物理層接口至遠(yuǎn)程用戶進(jìn)程LAPB數(shù)據(jù)鏈路層接口邏輯信道∶多重信道接口平衡型鏈路接入規(guī)程(HDLC的一個(gè)子集)X.25標(biāo)準(zhǔn)定義了三層：物理層、幀層（數(shù)據(jù)鏈路層）和分組層DTEDCE現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)87X.25網(wǎng)基本服務(wù)和適用范圍X.25網(wǎng)采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，能在一條物理線路上提供多條永久虛電路（PVC）、交換虛電路（SVC)基本業(yè)務(wù)以及用戶可選業(yè)務(wù)，并能提供虛擬專用網(wǎng)（VPN）。采用動態(tài)復(fù)用方法，可以提高信道利用率，簡化物理接口，還能使不同速率終端相互通信。X.25網(wǎng)主要適用于交換式報(bào)文，數(shù)據(jù)速率在64kbit/s以下，網(wǎng)絡(luò)平均延時(shí)達(dá)一秒左右，不適合多媒體通信?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)88幀中繼（FR）隨著網(wǎng)絡(luò)本身的誤比特率非常低，可以簡化某些差錯(cuò)控制過程，減少結(jié)點(diǎn)處理分組的時(shí)間，從而提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。幀中繼交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)幀的首部時(shí)，只要查到幀的目的地址就立即轉(zhuǎn)發(fā)，而不需等到收完該幀才轉(zhuǎn)發(fā)。（快速分組交換）對于誤碼的處理：丟棄出錯(cuò)幀。幀中繼是面向連接的網(wǎng)絡(luò)，它在第二層提供虛電路服務(wù)，幀長可變。只有幀中繼網(wǎng)絡(luò)本身的誤比特率非常低時(shí)，幀中繼技術(shù)才是可行的?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)89幀中繼使用虛電路幀中繼網(wǎng)絡(luò)向上提供面向連接的虛電路服務(wù)。虛電路一般分為交換虛電路SVC

和永久虛電路PVC

兩種。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常為相隔較遠(yuǎn)的一些局域網(wǎng)提供鏈路層的永久虛電路服務(wù)，它的好處是在通信時(shí)可省去建立連接的過程。如果有N個(gè)路由器需要用幀中繼網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，那么就一共需要有N(N

–1)/2條永久虛電路?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)90幀中繼網(wǎng)幀中繼交換機(jī)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼提供虛電路服務(wù)幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器虛電路像一條專用電路用戶看不見幀中繼網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的幀中繼交換機(jī)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)91幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo)志標(biāo)志地址信息幀檢驗(yàn)序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)志字段是一個(gè)01111110的比特序列，用于指示幀中繼幀的起始和結(jié)束。它的惟一性是通過比特填充法來確保的?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)92地址字段中的幾個(gè)重要部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符

DLCIDLCI字段的長度一般為10bit（采用默認(rèn)值2字節(jié)地址字段）但也可擴(kuò)展為16bit（用3字節(jié)地址字段），或23bit（用4字節(jié)地址字段），這取決于擴(kuò)展地址字段的值。DLCI的值用于標(biāo)識永久虛電路(PVC)、呼叫控制或管理信息。DLCI

只具有本地意義。幀中繼網(wǎng)幀中繼交換機(jī)路由器虛電路1路由器虛電路2現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)93幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程用戶在局域網(wǎng)上傳送的MAC幀傳到與幀中繼網(wǎng)絡(luò)相連接的路由器?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)94幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程路由器就剝?nèi)AC幀的首部，將IP數(shù)據(jù)報(bào)交給路由器的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層再將IP數(shù)據(jù)報(bào)傳給幀中繼接口卡。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)95幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo)志標(biāo)志地址信息幀檢驗(yàn)序列字節(jié)122~41可變首部尾部幀中繼接口卡把IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到幀中繼幀的信息字段。加上幀中繼幀的首部（包括幀中繼的標(biāo)志字段和地址字段，幀中繼幀的標(biāo)志字段和PPP幀的一樣），進(jìn)行CRC檢驗(yàn)后，加上幀中繼幀的尾部（包含幀檢驗(yàn)序列字段和標(biāo)志字段），就構(gòu)成了幀中繼幀。IP數(shù)據(jù)報(bào)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)96幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程為了區(qū)分開不同的永久虛電路PVC，每一條PVC的兩個(gè)端點(diǎn)都各有一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符DLCI。DCLI是DataLinkConnectionIdentifier?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)97幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程幀中繼接口卡將封裝好的幀通過向電信公司租來的專線發(fā)送給幀中繼網(wǎng)絡(luò)中的幀中繼交換機(jī)。幀中繼交換機(jī)收到幀中繼幀就按地址字段中的虛電路號轉(zhuǎn)發(fā)幀（若檢查出有差錯(cuò)則丟棄）?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)98幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程當(dāng)幀中繼幀被轉(zhuǎn)發(fā)到虛電路的終點(diǎn)路由器時(shí)，終點(diǎn)路由器就剝?nèi)欣^幀的首部和尾部，加上局域網(wǎng)的首部和尾部，交付給連接在此局域網(wǎng)上的目的主機(jī)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)99幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程目的主機(jī)若發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)，則報(bào)告上層的TCP協(xié)議處理。即使TCP協(xié)議對有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行了重傳，幀中繼網(wǎng)也仍然當(dāng)作是新的幀中繼幀來傳送，而并不知道這是重傳的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)1004.1協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的概念

4.2局域網(wǎng)基本知識

4.3廣域網(wǎng)

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務(wù)及資源第四章IP基礎(chǔ)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)1014.4.1IP地址

4.4.2域名服務(wù)

4.4.3IP分組格式

4.4IP現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)102IP地址分類及格式IP地址格式高位比特格式類型

----------------------------------------------07比特的網(wǎng)絡(luò)號,24比特主機(jī)號A1014比特的網(wǎng)絡(luò)號,16比特主機(jī)號B11021比特的網(wǎng)絡(luò)號,8比特主機(jī)號C1110組播地址D111110保留為今后使用E現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)103IP地址A類地址0網(wǎng)絡(luò)編號主機(jī)地址017831B類地址10網(wǎng)絡(luò)編號主機(jī)地址012151631C類地址110網(wǎng)絡(luò)編號主機(jī)地址0123232431D類地址1110組播地址0123431E類地址11110保留01234531現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)104特殊的IP地址主機(jī)部分全由“1”組成的IP地址被解釋成“所有主機(jī)”如：55A類地址的網(wǎng)絡(luò)號127被指定用于“回送”功能如：localhost私有地址：--55，--55--55現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)105IP地址表示法地址的長度是32比特，通常用分成4節(jié)的12個(gè)數(shù)字表示，如：11001110000000000100011100011100是一個(gè)C類地址，可記為8?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)106子網(wǎng)劃分與地址掩碼常規(guī)的IP地址

網(wǎng)絡(luò)編號主機(jī)地址017831

網(wǎng)絡(luò)編號子網(wǎng)編號主機(jī)地址11111111111111111111111100000000子網(wǎng)地址子網(wǎng)掩碼在子網(wǎng)連接中，IP地址的主機(jī)部分被分成兩個(gè)部分：

左邊”1”部分用于識別子網(wǎng)編號右邊”0”部分用于識別該子網(wǎng)上的主機(jī)為了解決IP地址不足，提高IP地址的使用效率，采用劃分子網(wǎng)的方法?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)107子網(wǎng)實(shí)例1在IP地址下，建立254個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)最多能支持254臺主機(jī)

網(wǎng)絡(luò)編號10000000.00000001.00000000.00000000=

子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000=

子網(wǎng)110000000.00000001.00000001.00000000=

子網(wǎng)210000000.00000001.00000010.00000000=

子網(wǎng)25410000000.00000001.11111110.00000000=可以分配子網(wǎng)1的地址范圍低地址10000000.00000001.00000001.00000001=

高地址10000000.00000001.00000001.11111110=54現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)108子網(wǎng)實(shí)例2在IP地址下，建立2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)最多能支持16381臺主機(jī)

網(wǎng)絡(luò)編號10000000.00000001.00000000.00000000=

子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11000000.00000000=

子網(wǎng)110000000.00000001.01000000.00000000=

子網(wǎng)210000000.00000001.10000000.00000000=可以分配子網(wǎng)1的地址范圍低地址10000000.00000001.01000000.00000001=

高地址10000000.00000001.01111111.11111110=54現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)109近來Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，IP地址更加緊張。A類網(wǎng)絡(luò)總共只有128個(gè)，目前很難再申請到。B類網(wǎng)絡(luò)也不多。一般單位只能申請到C類地址，且往往是在C類網(wǎng)絡(luò)中再做細(xì)分。子網(wǎng)掩碼這種方式會造成路由表項(xiàng)增加?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)110劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇到的困難。然而在1992年因特網(wǎng)仍然面臨三個(gè)必須盡早解決的問題，這就是：B類地址在1992年已分配了近一半，眼看就要在1994年3月全部分配完畢！因特網(wǎng)主干網(wǎng)上的路由表中的項(xiàng)目數(shù)急劇增長（從幾千個(gè)增長到幾萬個(gè)）。整個(gè)IPv4的地址空間最終將全部耗盡。無分類編址CIDR

1.網(wǎng)絡(luò)前綴

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)1111987年，RFC1009就指明了在一個(gè)劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中可同時(shí)使用幾個(gè)不同的子網(wǎng)掩碼。使用變長子網(wǎng)掩碼VLSM(VariableLengthSubnetMask)可進(jìn)一步提高IP地址資源的利用率。1993年，在VLSM的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究出無分類編址方法，它的正式名字是無分類域間路由選擇CIDR(ClasslessInter-DomainRouting)。IP編址問題的演進(jìn)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)112CIDR消除了傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間。CIDR使用各種長度的“網(wǎng)絡(luò)前綴”(network-prefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號。IP地址從三級編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級編址。CIDR最主要的特點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)113無分類的兩級編址的記法是：IP地址::={<網(wǎng)絡(luò)前綴>,<主機(jī)號>}CIDR還使用“斜線記法”(slashnotation)，它又稱為CIDR記法，即在IP地址后面加上一個(gè)斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的比特?cái)?shù)（這個(gè)數(shù)值對應(yīng)于掩碼中比特1的個(gè)數(shù)）。CIDR將網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成“CIDR地址塊”。

相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)地址范圍無分類的兩級編址現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)114CIDR地址塊/20表示的地址塊共有212個(gè)地址（因?yàn)樾本€后面的20是網(wǎng)絡(luò)前綴的比特?cái)?shù)，所以主機(jī)號的比特?cái)?shù)是12）。這個(gè)地址塊的起始地址是。在不需要指出地址塊的起始地址時(shí)，也可將這樣的地址塊簡稱為“/20地址塊”。/20地址塊的最小地址：

(32-00100000)/20地址塊的最大地址：55(47-00101111)全0和全1的主機(jī)號地址一般不使用?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)11510000000000011100010000000000000100000000000111000100000000000011000000000001110001000000000001010000000000011100010000000000011 …. ….10000000000011100010111111111100100000000000111000101111111111011000000000001110001011111111111010000000000011100010111111111111/20表示的地址（212個(gè)）所有地址的前綴都是相同的20比特現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)116CIDR記法的其他形式/10可簡寫為10/10，也就是將點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的0省略。/10

隱含地指出IP地址

的掩碼是。此掩碼可表示為

1111111111000000000000000000000025519200掩碼中有10個(gè)連續(xù)的1現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)117一個(gè)CIDR地址塊可以表示很多地址，這種地址的聚合常稱為路由聚合，它使得路由表中的一個(gè)項(xiàng)目可以表示很多個(gè)（例如上千個(gè)）原來傳統(tǒng)分類地址的路由。路由聚合也稱為超網(wǎng)合成(supernetting)。CIDR雖然不使用子網(wǎng)了，但仍然使用“掩碼”這一名詞（但不叫子網(wǎng)掩碼）。對于

/20

地址塊，它的掩碼是

20

個(gè)連續(xù)的1。斜線記法中的數(shù)字就是掩碼中1的個(gè)數(shù)。路由聚合(routeaggregation)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)118CIDR地址塊劃分舉例因特網(wǎng)/22/18ISP大學(xué)X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/264/2628/25/23

單位地址塊二進(jìn)制表示地址數(shù)

ISP/1811001110.00000000.01*16384

大學(xué)/2211001110.00000000.010001*1024

一系/2311001110.00000000.0100010*512

二系/2411001110.00000000.01000110.*256

三系/2511001110.00000000.01000111.0*128

四系28/2511001110.00000000.01000111.1*128現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)119CIDR地址塊劃分舉例因特網(wǎng)/22/18ISP大學(xué)X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/264/2628/25/23這個(gè)ISP共有64個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)。如果不采用CIDR技術(shù)，則在與該ISP的路由器交換路由信息的每一個(gè)路由器的路由表中，就需要有64個(gè)項(xiàng)目。但采用地址聚合后，只需用路由聚合后的1個(gè)項(xiàng)目/18就能找到該ISP。網(wǎng)絡(luò)地址編碼方式的用處現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)120路由表的表項(xiàng)是按網(wǎng)絡(luò)號來記錄的路由器首先從分組中讀取目的地IP地址，根據(jù)地址編碼方式計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)號，再在路由表中搜索合適的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑分類的IP地址編碼方式網(wǎng)絡(luò)數(shù)量：27+214+221=128+16384+2097152=2,113,664核心路由器表項(xiàng)太多CIDR通過路由聚合的方式能夠有效減少路由表項(xiàng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)121域名服務(wù)系統(tǒng)由于地址太長，難于記憶，給使用帶來不便，為此就建立了域名服務(wù)系統(tǒng)DNS。網(wǎng)絡(luò)上的每臺計(jì)算機(jī)都有自己的名字，如武漢理工大學(xué)的WWW服務(wù)器的名字是其中cn表示中國，edu表示教育網(wǎng)，whut表示武漢理工大學(xué)，www表示W(wǎng)WW服務(wù)器?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)122用戶通信時(shí)直接使用對方計(jì)算機(jī)的名字，網(wǎng)絡(luò)軟件會自動去域名服務(wù)器查詢對方的具體地址號碼。在DNS系統(tǒng)中，存有計(jì)算機(jī)名字到IP地址的映射表。就象電話網(wǎng)中的114查號臺能根據(jù)用戶名查出電話號碼一樣，Internet域名系統(tǒng)DNS能在域名名字與IP數(shù)字地址之間來回轉(zhuǎn)換，并且是在用戶不知道的情況下由計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行的，方便了用戶的通信?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)123查詢回答客戶程序客戶端解答器域名服務(wù)器數(shù)據(jù)庫域名服務(wù)器緩存查詢回答域名解析DNS協(xié)議許多應(yīng)用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng)

DNS(DomainNameSystem)，但計(jì)算機(jī)的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。因特網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng)DNS。名字到

IP

地址的解析是由若干個(gè)域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，運(yùn)行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。

因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法。任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號序列組成，各標(biāo)號之間用點(diǎn)隔開：

….

三級域名.

二級域名.

頂級域名各標(biāo)號分別代表不同級別的域名。域名只是個(gè)邏輯概念域名只是個(gè)邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn)。變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而IP地址是定長的32位二進(jìn)制數(shù)字則非常便于機(jī)器進(jìn)行處理。域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址中的“點(diǎn)”并無一一對應(yīng)的關(guān)系。點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址中一定是包含三個(gè)“點(diǎn)”，但每一個(gè)域名中“點(diǎn)”的數(shù)目則不一定正好是三個(gè)。頂級域名TLD

(TopLevelDomain)(1)國家頂級域名nTLD：如:.cn表示中國，.us表示美國，.uk表示英國，等等。(2)通用頂級域名gTLD：最早的頂級域名是：

.com（公司和企業(yè)）

.net（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)）

.org（非贏利性組織）

.edu（美國專用的教育機(jī)構(gòu)（）

.gov（美國專用的政府部門）

.mil（美國專用的軍事部門）

.int（國際組織）新增加了下列的通用頂級域名.aero（航空運(yùn)輸企業(yè)）.biz（公司和企業(yè)）.cat（加泰隆人的語言和文化團(tuán)體）.coop（合作團(tuán)體）.info（各種情況）.jobs（人力資源管理者）.mobi（移動產(chǎn)品與服務(wù)的用戶和提供者）.museum（博物館）.name（個(gè)人）.pro（有證書的專業(yè)人員）.travel（旅游業(yè)）因特網(wǎng)的域名空間根四級域名mail…www…bjeducom…cctvibmhp二級域名pkutsinghua…三級域名mailwww…comnetorgedugovaerocnuk…頂級域名……樹狀結(jié)構(gòu)的DNS域名服務(wù)器根域名服務(wù)器org域名服務(wù)器com域名服務(wù)器edu域名服務(wù)器…域名服務(wù)器abc公司有兩個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)器根域名服務(wù)器頂級域名服務(wù)器域名服務(wù)器舉例：根域名服務(wù)器的f地點(diǎn)分布圖（2012年5月）

根域名服務(wù)器并不直接把域名直接轉(zhuǎn)換成IP地址。在使用迭代查詢時(shí)，根域名服務(wù)器把下一步應(yīng)當(dāng)找的頂級域名服務(wù)器的IP地址告訴本地域名服務(wù)器。根域名服務(wù)器f共有49個(gè)機(jī)器頂級域名服務(wù)器

（即TLD服務(wù)器）

這些域名服務(wù)器負(fù)責(zé)管理在該頂級域名服務(wù)器注冊的所有二級域名。當(dāng)收到DNS查詢請求時(shí)，就給出相應(yīng)的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應(yīng)當(dāng)找的域名服務(wù)器的IP地址）。權(quán)限域名服務(wù)器這就是前面已經(jīng)講過的負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)的域名服務(wù)器。當(dāng)一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器還不能給出最后的查詢回答時(shí)，就會告訴發(fā)出查詢請求的DNS客戶，下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器。本地域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器對域名系統(tǒng)非常重要。當(dāng)一個(gè)主機(jī)發(fā)出DNS查詢請求時(shí)，這個(gè)查詢請求報(bào)文就發(fā)送給本地域名服務(wù)器。每一個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供者ISP，或一個(gè)大學(xué)，甚至一個(gè)大學(xué)里的系，都可以擁有一個(gè)本地域名服務(wù)器，這種域名服務(wù)器有時(shí)也稱為默認(rèn)域名服務(wù)器。域名的解析過程主機(jī)向本地域名服務(wù)器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機(jī)所詢問的本地域名服務(wù)器不知道被查詢域名的IP地址，那么本地域名服務(wù)器就以DNS客戶的身份，向其他根域名服務(wù)器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報(bào)文。本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢通常是采用迭代查詢。當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地域名服務(wù)器的迭代查詢請求報(bào)文時(shí)，要么給出所要查詢的IP地址，要么告訴本地域名服務(wù)器：“你下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個(gè)域名服務(wù)器進(jìn)行查詢”。然后讓本地域名服務(wù)器進(jìn)行后續(xù)的查詢。本地域名服務(wù)器采用迭代查詢

（比較常用）頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器根域名服務(wù)器迭代查詢

的

IP

地址

遞歸查詢需要查找

的IP地址本地域名服務(wù)器采用遞歸查詢

（比較少用）

頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器

根域名服務(wù)器遞歸查詢遞歸查詢

的

IP

地址需要查找

的IP地址名字的高速緩存每個(gè)域名服務(wù)器都維護(hù)一個(gè)高速緩存，存放最近用過的名字以及從何處獲得名字映射信息的記錄?？纱蟠鬁p輕根域名服務(wù)器的負(fù)荷，使因特網(wǎng)上的DNS查詢請求和回答報(bào)文的數(shù)量大為減少。為保持高速緩存中的內(nèi)容正確，域名服務(wù)器應(yīng)為每項(xiàng)內(nèi)容設(shè)置計(jì)時(shí)器，并處理超過合理時(shí)間的項(xiàng)（例如，每個(gè)項(xiàng)目只存放兩天）。當(dāng)權(quán)限域名服務(wù)器回答一個(gè)查詢請求時(shí)，在響應(yīng)中都指明綁定有效存在的時(shí)間值。增加此時(shí)間值可減少網(wǎng)絡(luò)開銷，而減少此時(shí)間值可提高域名轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)139地址解析協(xié)議ARP局域網(wǎng)上兩臺計(jì)算機(jī)之間傳送IP分組時(shí)，要封裝為為MAC幀，需要進(jìn)行IP地址MAC地址的翻譯，使用ARP協(xié)議。

當(dāng)主機(jī)A欲向本局域網(wǎng)上的某個(gè)主機(jī)B發(fā)送IP分組時(shí)，使用ARP進(jìn)行MAC地址查詢查到后將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網(wǎng)將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。并將相應(yīng)MAC地址緩存起來現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)140ARP響應(yīng)AYXBZ主機(jī)B向A發(fā)送ARP響應(yīng)分組主機(jī)A廣播發(fā)送ARP請求分組ARP請求ARP請求ARP請求ARP請求00-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主機(jī)

的硬件地址我是硬件地址是08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ00-00-C0-15-AD-18現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)141應(yīng)當(dāng)注意的問題ARP是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個(gè)局域網(wǎng)上，那么就要通過

ARP

找到一個(gè)位于本局域網(wǎng)上的某個(gè)路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個(gè)路由器，讓這個(gè)路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。剩下的工作就由下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來做。DNS與ARP：人使用域名IP軟件使用IP地址（DNS）在局域網(wǎng)中傳MAC幀使用MAC地址（ARP）現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)142

4.4.1IP地址

4.4.2域名服務(wù)

4.4.3IP分組格式

IP基礎(chǔ)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)143一、IP數(shù)據(jù)報(bào)分組格式比特012301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Version|IHL|TypeofService|TotalLength|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Identification|Flags|FragmentOffset|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|TimetoLive|Protocol|HeaderChecksum|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|SourceAddress|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|DestinationAddress|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Options|Padding|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Data|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)144二、各字段意義Version：版本，4比特。這里是版本4。IHL:首部長度，4比特，可表示的最大數(shù)值是15個(gè)單位（一個(gè)單位是4字節(jié)）。首部長度的最小值為5（20個(gè)字節(jié)），最大值60個(gè)字節(jié)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)145TypeofService:服務(wù)類型，8比特其中比特0-2:Precedence（優(yōu)先級）.

比特3:Delay（時(shí)延），0=正常時(shí)延,1=低時(shí)延.

比特4:Throughput（吞吐量），0=正常,1=高吞吐量.

比特5:Reliability（可靠性），0=正常，1=高比特6:C比特，是最近增加的，表示更低廉費(fèi)用的路由比特7:Reserved（保留，以在未來使用）.01234567+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+|PRECEDENCE|D|T|R|C|0|+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)第4章IP基礎(chǔ)146TotalLength:總長度，16比特Identification:標(biāo)識，16比特。用于區(qū)分不同的分組，便于分段后的重裝。和壽命配合使用，可保證分組標(biāo)識不重復(fù)，