第 IP基本原理PPT課件

1、n 掌握掌握IP地址的格式、分類和子網(wǎng)掩碼地址的格式、分類和子網(wǎng)掩碼n 掌握路由的基本概念和相關(guān)路由協(xié)議掌握路由的基本概念和相關(guān)路由協(xié)議簡介簡介n 掌握網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議掌握網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議ARP和和RARP的工作的工作原理原理n 掌握掌握IP尋址的基本原理尋址的基本原理課程目標課程目標學習完本課程，您應該能夠：學習完本課程，您應該能夠：第1頁/共24頁n IP協(xié)議概述協(xié)議概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包轉(zhuǎn)發(fā)包轉(zhuǎn)發(fā)n 其他相關(guān)協(xié)議介紹其他相關(guān)協(xié)議介紹目錄目錄第2頁/共24頁UDPIP及其相關(guān)協(xié)議TCPIP以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI、HDLC、PPP、X.25、幀中繼、PSTN、ISDN等協(xié)議

2、號6協(xié)議號17ICMPIGMPARPRARP傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層第3頁/共24頁IP的主要作用 標識節(jié)點和鏈路 用唯一的IP地址標識每一個節(jié)點 用唯一的IP網(wǎng)絡(luò)號標識每一個鏈路 尋址和轉(zhuǎn)發(fā) 確定節(jié)點所在網(wǎng)絡(luò)的位置，進而確定節(jié)點所在的位置 IP路由器選擇適當?shù)穆窂綄P包轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點 適應各種數(shù)據(jù)鏈路 根據(jù)鏈路的MTU對IP包進行分片和重組 為了通過實際的數(shù)據(jù)鏈路傳遞信息，須建立IP地址到數(shù)據(jù)鏈路層地址的映射第4頁/共24頁IP網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) IP網(wǎng)絡(luò)由多個網(wǎng)段構(gòu)成，每個網(wǎng)段對應一個鏈路 路由器負責將網(wǎng)段連接起來，適配鏈路層協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包NetworkANetw

3、orkBNetworkDNetworkC第5頁/共24頁IP頭格式01234567890123456789012345678901VersionIHLType of ServiceTotal LengthIdentification FlagsFragment OffsetProtocol Header ChecksumTime to LiveSource AddressDestination AddressOptionsPadding20字節(jié)第6頁/共24頁n IP協(xié)議概述協(xié)議概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包轉(zhuǎn)發(fā)包轉(zhuǎn)發(fā)n 其他相關(guān)協(xié)議介紹其他相關(guān)協(xié)議介紹目錄目錄第7頁/共2

4、4頁IP 地址格式和表示方法例如網(wǎng)絡(luò)號主機號192.168.5.12311000000.10101000.00000101.011110118位8位8位8位二進制32位第8頁/共24頁網(wǎng)絡(luò)號和主機號 網(wǎng)絡(luò)號用于區(qū)分不同的IP網(wǎng)絡(luò) 主機號用于標識該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個IP節(jié)點 192.168.2.1192.168.2.10192.168. 2.1210.1.1.110.250.8.1110.180.30.118E0/1192.168.2.210.6.24.2E0/0網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口接口192.168.2.0 10.0.0.0E0/0E0/1第9頁/共24頁IP地址分類 01 01 1 01 1 1 01 1

5、 1 1 0Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)組播地址保留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A類地址B類地址C類地址D類地址E類地址(組播)(保留)第10頁/共24頁特殊的IP地址 網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號主機號主機號地址類型和用途地址類型和用途Any全全0網(wǎng)絡(luò)地址，代表特定網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)地址，代表特定網(wǎng)段Any全全1網(wǎng)段廣播地址，網(wǎng)段廣播地址，代表特定網(wǎng)段的所有節(jié)點代表特定網(wǎng)段的所有節(jié)點127Any環(huán)回地址，常用于環(huán)回地址，常用于環(huán)回測試環(huán)回測試全全0代表所有網(wǎng)絡(luò)，代表所有網(wǎng)絡(luò)，常用于指定默認路由常用于指定默認路由全全1全網(wǎng)廣播地址

6、，全網(wǎng)廣播地址，代表所有節(jié)點代表所有節(jié)點第11頁/共24頁ARP廣播廣播ARP請求請求IP=1.1.1.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBHostCIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222IP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333單播單播ARP響應響應IP=1.1.1.3, MAC=00E0.FC03.3333IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAHostBIP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222HostCIP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333第

7、12頁/共24頁RARP廣播廣播RARP請求請求MAC=00E0.FC01.1111無無IP地址地址無盤工作站無盤工作站HostBRARP Server單播單播RARP響應響應MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111IP=1.1.1.1HostBMAC=00E0.FC01.1111, IP=?RARP Server無盤工作站無盤工作站第13頁/共24頁n IP協(xié)議概述協(xié)議概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包轉(zhuǎn)發(fā)包轉(zhuǎn)發(fā)n 其他相關(guān)協(xié)議介紹其他相關(guān)協(xié)議介紹目錄目錄第14頁/共24頁主機單播IP包發(fā)送上層協(xié)議要求發(fā)送數(shù)據(jù)包目的是否

8、直連解析網(wǎng)關(guān)硬件地址解析目的主機硬件地址封裝成幀并由相應接口發(fā)出YN 若目的地址所處網(wǎng)絡(luò)號與本機所處網(wǎng)絡(luò)號相同，則目的處于直連網(wǎng)段第15頁/共24頁路由器單播IP包轉(zhuǎn)發(fā)目的是否本機數(shù)據(jù)包入站目的是否直連解析下一跳路由器硬件地址解析目的主機硬件地址封裝成幀并由相應出接口發(fā)出提交本機上層協(xié)議處理YNYN 若目的地址所處網(wǎng)絡(luò)號與本機任一接口的網(wǎng)絡(luò)號相同，則目的處于相應接口直連網(wǎng)段 路由器通過查找路由信息判斷下一跳路由器地址第16頁/共24頁主機接收IP包 如果IP包的目的地址符合下列情況之一，則主機接收此包 目的IP地址等于自己的IP地址 目的IP地址是一個廣播地址 目的IP地址是一個組播地址，而本

9、機的某個服務(wù)屬于此組播組 否則主機的網(wǎng)絡(luò)層丟棄此IP包網(wǎng)絡(luò)接口層提交接收的數(shù)據(jù)包目的是否本機丟棄解封裝并提交給相應的協(xié)議處理YN第17頁/共24頁廣播風暴 路由器轉(zhuǎn)發(fā)廣播將導致全網(wǎng)充斥廣播，可能引發(fā)廣播風暴 路由器默認不轉(zhuǎn)發(fā)廣播廣播包廣播包DIP=255.255.255.255第18頁/共24頁n IP協(xié)議概述協(xié)議概述n IP地址和地址映射地址和地址映射n IP包轉(zhuǎn)發(fā)包轉(zhuǎn)發(fā)n 其他相關(guān)協(xié)議介紹其他相關(guān)協(xié)議介紹目錄目錄第19頁/共24頁代理ARP廣播廣播ARP請求請求IP=2.2.2.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAARP代理代理單播單播ARP響

10、應響應IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC03.3333HostCIP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333廣播廣播ARP請求請求IP=2.2.2.3, MAC=?IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111HostAARP代理代理HostCIP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC02.2222IP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222IP=2.2.2.2MAC=00E0.FC04.4444E0/0E0/1E0/0E0/1單播單播ARP響應響應第20頁/共24頁IPICMPDIP=2

11、.2.2.2ICMP Echo RequestIP=1.1.1.1HostAHostBIP=2.2.2.2 ICMP定義了錯誤報告和其它關(guān)于IP數(shù)據(jù)包處理情況的消息 ICMP可用于報告IP數(shù)據(jù)包傳遞過程中發(fā)生的錯誤、失敗等信息，提供網(wǎng)絡(luò)診斷等功能 ICMP消息可分為ICMP差錯消息和ICMP查詢消息 DIP=1.1.1.1ICMP Echo Reply你能聽到嗎？聽到了！ICMP可達性探測第21頁/共24頁n 32位位IP地址分為網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分，用以標識地址分為網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分，用以標識網(wǎng)絡(luò)和主機網(wǎng)絡(luò)和主機n 主機將跨網(wǎng)段主機將跨網(wǎng)段IP包交給默認網(wǎng)關(guān)，路由器負責跨網(wǎng)包交給默認網(wǎng)關(guān)，路由器負責跨網(wǎng)