現(xiàn)代通信網絡 第四章 IP基礎

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎14.1協(xié)議和體系結構的概念

4.2局域網基本知識

4.3廣域網

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務及資源第四章IP基礎現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎24.1網絡體系結構模型

OSI參考模型

TCP/IP協(xié)議模型

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎3體系結構與模型的定義Architecture詞義－－部件的有序安排；結構我們常常對現(xiàn)實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構和交互關系來描述系統(tǒng)的工作原理比如PC機模型：CPU＋OS＋軟件＋外設現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎4OSI參考模型現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎5網絡體系結構的內涵網絡體系結構是對層次劃分、各層功能(協(xié)議)定義以及層間接口等的描述說明。體系結構是抽象的、概念性的具體的網絡開發(fā)/實現(xiàn)時要依據體系結構來設計，相關的硬件和軟件要符合標準。一個體系結構可以有多種實現(xiàn)比如華為、中興、Cisco的實現(xiàn)現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎6OSI各層作用

OSI參考模型采用7層協(xié)議結構（1）物理層（PhysicalLayer）對物理線路進行數(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)據流不會被過濾掉或屏蔽掉，能夠原樣傳到對方（2）數(shù)據鏈路層（DataLinkLayer）在相鄰節(jié)點之間無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎7（3）網絡層（NetworkLayer）在網絡端—端之間傳送分組。（4）運輸層（TransportLayer）在網絡層提供的端—端服務基礎上，為端—端用戶提供可靠的通信服務。（5）會話層（SessionLayer）管理和協(xié)調兩臺計算機之間的信息交互，提供建立和使用連接的方法。一個連接就叫做一個”會話”?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎8（6）表示層（PresentationLayer）解決用戶信息的語法表示問題。（7）應用層（ApplicationLayer）確定應用進程的性質，為應用進程提供通信接口。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎9實體、協(xié)議、服務及服務訪問點實體(entity)是任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程，對等實體協(xié)議：為進行網絡中的數(shù)據交換而建立的規(guī)則、標準或約定。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據的格式以及有關的同步問題。協(xié)議三要素語法：數(shù)據與控制信息的結構或格式語義：需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種應答同步：事件實現(xiàn)順序的詳細說明協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎10實體、協(xié)議、服務及服務訪問點服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而看不見下面的協(xié)議（下面的協(xié)議對上面的服務用戶是透明的）服務訪問點（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、響應和證實現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎11相鄰兩層之間的關系服務提供者服務用戶服務用戶協(xié)議SAPSAP提供服務交換原語交換原語

服務原語：上層使用下層所提供的服務必須通過與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務原語服務訪問點：同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互的地方服務數(shù)據單元(SDU)：層間交換的數(shù)據協(xié)議數(shù)據單元(PDU)：對等實體間交換的數(shù)據現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎124.1網絡體系結構模型

OSI參考模型

TCP/IP協(xié)議模型

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎13一、TCP/IP分層參考模型應用層網絡接口網際層IP(各種應用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)運輸層TCP，UDPTCP/IPTCP/IP模型分為4層，與OSI模型有較大的區(qū)別現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎14二、TCP/IP與OSI/RM分層參考模型的比較應用層運輸層網絡層表示層會話層數(shù)據鏈路層物理層7654321OSI應用層網際層IP(各種應用層協(xié)議如TELNET,FTP,SMTP等)運輸層TCP，UDPTCP/IP數(shù)據鏈路層物理層網絡接口現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎15OSI體系結構在市場上失敗OSI的七層網絡體系結構實現(xiàn)非常復雜，其商業(yè)產品很少TCP/IP的四層網絡體系結構取得市場優(yōu)勢，成為事實上的標準OSI/RM的失敗原因：提出時間晚：OSI協(xié)議出現(xiàn)時，TCP/IP已被廣泛地應用；過分理想和復雜導致效率低、實現(xiàn)困難；會話層和表示層幾乎是空的、某些功能在各層重復出現(xiàn)、忽略了無連接服務、模型是由通信方面的人主持制定的。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎16不過OSI體系結構中的很多概念對理解計算機網絡的工作原理還是有很大幫助：協(xié)議、服務、服務訪問點、服務原語現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎17三、分層的優(yōu)點便于標準化、便于互通、便于擴展、便于實現(xiàn)各層之間是獨立的：降低復雜度靈活性好：變化相互影響小結構可分開：便于采用不同的實現(xiàn)技術易于實現(xiàn)和維護能促進標準化工作：每層的功能及其所提供的服務都已有精確的說明現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎18分層的缺點分層的缺點：可能會降低通信效率處理環(huán)節(jié)多、功能重復/矛盾改進：跨層設計某層的設計基于其它層設計細節(jié)、多層聯(lián)合調節(jié)某些參數(shù)違反分層原則，實現(xiàn)復雜，不利于升級和維護現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎19例、無線網絡中常用跨層設計底層通知高層：信號弱了！54321數(shù)據鏈路層應用層運輸層網絡層物理層54321數(shù)據鏈路層應用層運輸層網絡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)代通信網絡第4章IP基礎204.1協(xié)議和體系結構的概念

4.2局域網基本知識

4.3廣域網

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務及資源第四章IP基礎現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎214.2.局域網基本知識局域網主要特點及標準局域網體系結構典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎22局域網，LAN局域網通常在一座大樓、一個校園或一個企業(yè)內，其地理范圍(幾公里)和站點數(shù)目有限。其主要特點：速率較高網絡簡單、易管理、便宜便于系統(tǒng)的擴展和逐漸演變，各設備的位置可靈活調整和改變。安全性威脅相對不嚴重能方便地共享設備、主機以及軟件、數(shù)據。

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎23局域網類型按傳輸介質分有線局域網無線局域網按拓撲結構分總線形局域網環(huán)形局域網星形局域網各種局域網標準現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎24IEEE802委員會制定的標準（1）802.1:概述、體系結構和網絡互連，以及網絡管理和性能管理802.2:邏輯鏈路控制。這是高層協(xié)議與任何一種局域網MAC子層的接口802.3:CSMA/CD。定義CSMA/CD總線網的MAC子層和物理層的規(guī)約（常稱為以太網）802.4:令牌總線網。MAC子層和物理層的規(guī)約802.5:令牌環(huán)形網。MAC子層和物理層的規(guī)約802.6:城域網MAN。MAC子層和物理層的規(guī)約802.7:寬帶技術802.8:光纖技術現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎25IEEE802委員會制定的標準（2）802.9:綜合話音數(shù)據局域網802.10:可互操作的局域網的安全802.11:無線局域網802.12:優(yōu)先級高速局域網(100Mb/s)802.13:有線電視(CableTV)802.15.1/2藍牙，802.15.4紫蜂網ZigBee802.16：城域無線寬帶系統(tǒng),WiMax802.20：移動寬帶無線接入，MBWAIEEE802各分委員會結構關系與局域網標準圖現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎26現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎27局域網的拓撲（1）匹配電阻集線器(a)星形網(c)總線網(b)環(huán)形網干線耦合器

星形網：集線器(hub)+雙絞線,現(xiàn)在非常廣泛

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

總線網：早期以太網，使用CSMA/CD現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎28局域網的拓撲（2）

樹形網：層次化網絡，校園網和企業(yè)網中常用ADHOC：也稱自組網、對等網絡一般為柵格狀拓撲，無線局域網中的自組網，使用CSMA/CA協(xié)議(d)樹形網(e)

ADHOC現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎294.2.局域網基本知識局域網主要特點及標準局域網體系結構典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網組網局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎30局域網體系結構IEEE802參考模型物理層數(shù)據鏈路層網絡層運輸層會話層表示層應用層物理層媒體接入控制MAC邏輯鏈路控制LLC服務訪問點

SAPOSI參考模型IEEE802參考模型IEEE802參考模型的范圍傳輸媒體現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎31數(shù)據鏈路層物理層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802.11無線局域網MAC子層LLC子層局域網體系結構及相關IEEE802標準現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎32局域網體系結構：各層功能

物理層功能：信號的編碼與譯碼為進行同步用的前同步碼（前導碼）的產生與去除比特的傳輸與接收0101現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎33局域網體系結構：各層功能數(shù)據鏈路層分為兩個部分：媒體訪問控制子層（MAC）邏輯鏈路控制子層（LLC）

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎34局域網體系結構：各層功能MAC子層功能：將上層交來的數(shù)據封裝成幀進行發(fā)送(接收時相反過程)實現(xiàn)多個用戶通過共享信道組網實現(xiàn)和維護MAC協(xié)議（比如CSMA/CD）MAC子層可提供廣播、組播和點對點通信服務，是無連接的數(shù)據報服務。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎35局域網體系結構：各層功能LLC子層功能建立和釋放數(shù)據鏈路層的邏輯連接給幀加上序號差錯控制，實現(xiàn)可靠的數(shù)據鏈路提供與高層的服務接口LLC子層提供下列四種服務：

LLC1不確認的無連接服務；

LLC2面向連接服務；

LLC3帶確認的無連接服務：用于令牌環(huán)

LLC4高速傳送服務：用于城域網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎36局域網的LLC子層是統(tǒng)一的

只有MAC子層才區(qū)分是何種標準的局域網?？赏ㄟ^MAC橋接實現(xiàn)不同局域網間的互聯(lián)各局域網LLC子層是相同的中繼設備在轉發(fā)MAC幀時是不看、不改LLC幀內容的。高層物理層LLCMAC1高層物理層LLCMAC2LLC物理層MAC1物理層MAC2局域網1局域網2現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎37傳輸媒體物理層MACLLCSAP123進程主機A物理層MACLLC12主機B物理層MACLLC1主機CSAP地址MAC地址zyxMAC層提供“點到點”鏈路，不可靠MAC層實現(xiàn)多個用戶間的組網局域網可以沒有交換機LLC是端到端的服務對上層應用提供服務端口（SAP地址）局域網沒有網絡層現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎38MAC層的硬件地址又稱為物理地址或MAC地址48bit的全球地址：網卡上的地址局域網全球地址的法定管理機構：注冊管理委員會RAC，分配前3個字節(jié)。機構惟一標識符OUI或公司標識符（MAC地址廠商分配表）擴展標識符：后3個字節(jié)一個地址塊可生成224個不同地址廣播地址現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎394.2局域網基本知識局域網主要特點及標準局域網體系結構典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎40電纜（共享總線）MAC層一般原理多個站點通過共享信道進行互聯(lián)，使用MAC協(xié)議解決共享信道爭用，實現(xiàn)多個站點之間的相互通信。多點接入技術（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、隨機接入

ALOHA

CSMA/CD現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎41ALOHA與CSMA在ALOHA中，一個站無論什么時候有數(shù)據要發(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。如果一個幀被破壞，發(fā)送者需要等待一段隨機時間再重發(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，謙讓一點，根據網絡情況協(xié)調自己的行為，就能使信道利用率大大提高。CSMA就采用了這種思想。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎42CSMA（載波監(jiān)聽多路訪問）在CSMA中，一個站點在發(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)代通信網絡第4章IP基礎43監(jiān)聽策略當一個站點發(fā)送數(shù)據前監(jiān)聽到信道忙時，其處理方式有兩種（1）繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道閑；（2）隨機等待一段時間再來監(jiān)聽由此，便得出不同的CSMA系統(tǒng)，如堅持型CSMA和非堅持型CSMA。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎44沖突檢測（CD）原理雖然發(fā)送數(shù)據之前會監(jiān)聽信道，但仍會發(fā)生碰撞，比如，當信道由忙轉為空閑時，如果有多個站同時在監(jiān)聽，這些站將會同時發(fā)送而產生碰撞。CSMA存在由于多個站同時發(fā)送而產生的碰撞，但各站并不知道已經發(fā)生碰撞，仍會將數(shù)據幀發(fā)送完畢。這就浪費了信道。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，根據一定的后退算法延遲一個隨機時間重新監(jiān)聽、發(fā)送?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎45后退算法在IEEE802.3以太網中，采用1堅持CSMA/CD協(xié)議，后退算法為截斷二進制指數(shù)算法，MAC幀的長度范圍是64~1518字節(jié)。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎46截斷二進制指數(shù)退避算法第一次重發(fā)，從[0，1]中隨機選擇一個數(shù)r，后退r*2t時間第二次重發(fā)，平均后退步長加倍，即從[0，1，2，3]中隨機選擇一個數(shù)r，后退r*2t時間……..第十次重發(fā)，從[0，1，2，…1023]中隨機選擇一個數(shù)r，后退r*2t時間第十一次重發(fā)，后退步長不再加倍，從[0，1，2，…1023]中隨機選擇一個數(shù)r…….第十五次重發(fā)，從[0，1，2，…1023]中隨機選擇一個數(shù)r如果仍不成功，則丟棄此幀，并向上層報告。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“截斷”?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎47二進制指數(shù)截斷后退算法優(yōu)缺點二進制指數(shù)截斷算法具有自適應性。第一次重發(fā)，后退步長較小，如果網絡負載較輕，則再次碰撞的概率較小；如果網絡負載較重，則再次碰撞的概率較大，在下一次重發(fā)時會在更大步長范圍內后退。這樣，對較輕、較重的網絡負載有很好的適應性。公平性不好，時延抖動大現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎48以太網的工作原理：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，轉發(fā)強化沖突信號在IEEE802.3以太網中，采用1堅持CSMA/CD協(xié)議，后退算法為截斷二進制指數(shù)算法，MAC幀的長度范圍是64~1518字節(jié)。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎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)時間沖突

重發(fā)現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎50CSMA/CD競爭期現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎51CSMA/CD與MAC幀長關系以太網爭用期長度：51.2s

。對于10Mbit/s的以太網，在爭用期內可發(fā)送512bit，即64字節(jié)。因此，以太網在發(fā)送數(shù)據時，如果前64字節(jié)沒有發(fā)生沖突，那么后續(xù)數(shù)據就不會發(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FCS6624字節(jié)46~1500IP數(shù)據報MAC幀以太網的MAC

幀格式52現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎534.2局域網基本知識局域網主要特點及標準局域網體系結構典型的MAC協(xié)議ALOHA以太網中使用IEEE802.3CSMA/CD局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎541常用的媒體

2物理層上直接組網

3MAC層上組網

一般網橋

交換式網橋

4遠程局域網互聯(lián)

局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎55局域網使用的物理媒體

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，現(xiàn)少用光纖：10Mbps-10Gbps無線：2.4G/5G頻段，提供1-54Mbps現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎561常用的媒體

2物理層上直接組網

3MAC層上組網

一般網橋

交換式網橋

4遠程局域網互聯(lián)

局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎57物理層直接組網的物理拓撲集線器(b)星形網

星形網：集線器(hub)+雙絞線,現(xiàn)在非常廣泛

總線網：早期以太網使用匹配電阻(a)總線網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎58細同軸電纜組網距離一般小于200米（標準規(guī)定是185米）電纜（共享總線）主機箱T型接頭網卡連接器插口匹配電阻（用來吸收總線上傳播的信號）現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎59共享式集線器組網在星形網的中心使用一種可靠性非常高的設備，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。一個站點沒有接好，不會影響其他站點。速率10Mbps、100Mbps集線器現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎60共享式集線器組網共享式集線器/Hub通過一條總線把各端口連接起來，在同一時刻只有一個端口能發(fā)送。相當于放大器（或轉發(fā)器）。內部仍是總線，使用802.3CSMA/CD協(xié)議。集線器網卡工作站網卡工作站網卡工作站雙絞線現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎61集線器之間互聯(lián)擴大了局域網覆蓋的地理范圍。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)代通信網絡第4章IP基礎62共享式集線器組網優(yōu)缺點優(yōu)點：簡單、便宜為以太網在局域網中的統(tǒng)治地位奠定了牢固的基礎缺點：內部仍然是共享總線，性能不高：用戶數(shù)少，時延大，安全性也不好集線器現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎631常用的媒體

2物理層上直接組網

3MAC層上組網

一般網橋

交換式網橋

4遠程局域網互聯(lián)

局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎64網橋可以將兩個或以上的LAN互連成一個邏輯LAN。①②③LAN2LAN1網橋④⑤⑥現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎65網橋對MAC幀進行轉發(fā)站表端口管理軟件網橋協(xié)議實體緩存1112①③⑤2②④⑥2站地址端口網橋①②③網段A網段B④⑤⑥端口1端口2根據MAC幀的目的地址進行轉發(fā)現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎66網橋站點表是如何建立的？站表端口管理軟件網橋協(xié)議實體緩存站地址端口網橋①②③網段A網段B④⑤⑥端口1端口2對廣播幀和未知地址MAC幀向所有端口轉發(fā)①12④Q：目的MAC地址如何獲?。楷F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎67網橋工作原理：通過監(jiān)聽網絡上所有的幀，網橋可以建立各網段站點地址表。當一個網段收到一個目的地址不是本網段的MAC幀時，網橋向其它的網段轉發(fā)；若該幀是發(fā)向同一網段某一站的，網橋不轉發(fā)，而將其濾除(不再是共享帶寬)。當兩個網段的MAC協(xié)議不同時，網橋還要負責MAC協(xié)議的轉換?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎68網橋之間的組網網橋之間可以互聯(lián)①②③LAN2LAN1網橋④⑤⑥①②③LAN2LAN1網橋④⑤⑥網橋現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎69網橋之間的組網遠程網橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網橋④⑤⑥集線器網橋現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎70網橋優(yōu)缺點優(yōu)點：比較靈活，可連接異構局域網和遠程局域網性能比共享式集線器有提高。缺點：傳統(tǒng)網橋端口少；傳統(tǒng)網橋使用軟件實現(xiàn)，對接收的幀要先存儲和查找站表，增加了時延；不濾除廣播幀，有時會產生廣播風暴現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎711常用的媒體

2物理層上直接組網

3MAC層上組網

一般網橋

交換式集線器

4遠程局域網互聯(lián)

局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎72交換式集線器交換式集線器也稱以太網交換機，使用帶有交換芯片的高速背板來連接各端口。通過識別MAC幀的目的地址進行轉發(fā)。各端口可以同時通信。速率10M、100M、10/100M自適應目前很多產品支持直連線、交叉線自適應現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎73以太網交換機邏輯功能圖12349級聯(lián)線路內嵌站表IP分組MAC9IP分組MAC9現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎74以太網交換機：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)代通信網絡第4章IP基礎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MAC分組中的目的地址時間0時間121輸入線輸出線現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎76交換機組網交換機交換機交換機一系三系二系主干集線器一個更大的廣播域交換機現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎77以太網交換機優(yōu)缺點優(yōu)點：端口多，轉發(fā)速率快；靈活方便：速率10/100M自適應，直連線/交叉線自適應支持VLAN（虛擬局域網），可限制廣播風暴，使廣播風暴減少，增加安全性。缺點：不支持不同MAC幀格式間的轉換二層交換機VLAN間互聯(lián)不方便現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎781常用的媒體

2物理層上直接組網

3MAC層上組網

一般網橋

交換式集線器

4遠程局域網互聯(lián)

遠程網橋

廣域網：X.25、DDN、幀中繼4.2.2局域網組網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎79遠程局域網互聯(lián)：通過網橋連接遠程網橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網橋④⑤⑥集線器網橋調制解調器調制解調器電話網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎80遠程局域網互聯(lián)：無線網橋遠程網橋之間可以使用光纖、無線、電話線等進行互聯(lián)LAN2①②③LAN1網橋④⑤⑥集線器網橋無線modem無線modem無線鏈路現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎814.1協(xié)議和體系結構的概念

4.2局域網基本知識

4.3廣域網

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務及資源第四章IP基礎現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎82廣域網的基本概念廣域網是指覆蓋范圍很廣（遠遠超過一個城市的范圍）的長距離網絡。X.25、DDN、幀中繼、衛(wèi)星數(shù)據網、ATM、MPLS等局域網使用的協(xié)議主要在數(shù)據鏈路層，而廣域網使用的協(xié)議主要在網絡層。廣域網目前主要用途遠程局域網之間互聯(lián)使用路由器聯(lián)入廣域網實現(xiàn)通信氣象網、銀行聯(lián)網現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎83廣域網用途：遠程局域網互連局域網局域網廣域網路由器結點交換機互聯(lián)網既連局域網，也連廣域網?；ヂ?lián)網的互連設備廣域網的互連設備（包括路由器）現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎84X.25簡介X.25網就是X.25分組交換網，X.25建議1976年由CCITT（即現(xiàn)在的ITU-T）制定。X.25只是一個對公用分組交換網接口的建議它不涉及到網絡內部應做成什么樣子，這應由各個網絡自己決定。我國：ChinaPac，覆蓋全國所有縣城?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎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VC2VC1DTEDTEDCEDCEDCEDTEX.25接口DCE－DTE接口：UNI接口，遵循X.25標準。DTE（用戶）數(shù)據終端設備DCE（網絡側）數(shù)據電路終接設備現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎86X.25的層次關系分組層物理層高層

幀層分組層物理層

幀層X.21物理層接口至遠程用戶進程LAPB數(shù)據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的一個子集)X.25標準定義了三層：物理層、幀層（數(shù)據鏈路層）和分組層DTEDCE現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎87X.25網基本服務和適用范圍X.25網采用存儲轉發(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)務以及用戶可選業(yè)務，并能提供虛擬專用網（VPN）。采用動態(tài)復用方法，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網主要適用于交換式報文，數(shù)據速率在64kbit/s以下，網絡平均延時達一秒左右，不適合多媒體通信。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎88幀中繼（FR）隨著網絡本身的誤比特率非常低，可以簡化某些差錯控制過程，減少結點處理分組的時間，從而提高網絡傳輸效率。幀中繼交換機接收到數(shù)據幀的首部時，只要查到幀的目的地址就立即轉發(fā)，而不需等到收完該幀才轉發(fā)。（快速分組交換）對于誤碼的處理：丟棄出錯幀。幀中繼是面向連接的網絡，它在第二層提供虛電路服務，幀長可變。只有幀中繼網絡本身的誤比特率非常低時，幀中繼技術才是可行的?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎89幀中繼使用虛電路幀中繼網絡向上提供面向連接的虛電路服務。虛電路一般分為交換虛電路SVC

和永久虛電路PVC

兩種。幀中繼網絡通常為相隔較遠的一些局域網提供鏈路層的永久虛電路服務，它的好處是在通信時可省去建立連接的過程。如果有N個路由器需要用幀中繼網絡進行連接，那么就一共需要有N(N

–1)/2條永久虛電路?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎90幀中繼網幀中繼交換機路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼提供虛電路服務幀中繼網路由器局域網局域網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絡內的幀中繼交換機現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎91幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據報標志字段是一個01111110的比特序列，用于指示幀中繼幀的起始和結束。它的惟一性是通過比特填充法來確保的?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎92地址字段中的幾個重要部分數(shù)據鏈路連接標識符

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

只具有本地意義。幀中繼網幀中繼交換機路由器虛電路1路由器虛電路2現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎93幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網絡的工作過程用戶在局域網上傳送的MAC幀傳到與幀中繼網絡相連接的路由器?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎94幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網絡的工作過程路由器就剝去MAC幀的首部，將IP數(shù)據報交給路由器的網絡層。網絡層再將IP數(shù)據報傳給幀中繼接口卡?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎95幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部幀中繼接口卡把IP數(shù)據報封裝到幀中繼幀的信息字段。加上幀中繼幀的首部（包括幀中繼的標志字段和地址字段，幀中繼幀的標志字段和PPP幀的一樣），進行CRC檢驗后，加上幀中繼幀的尾部（包含幀檢驗序列字段和標志字段），就構成了幀中繼幀。IP數(shù)據報現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎96幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網絡的工作過程為了區(qū)分開不同的永久虛電路PVC，每一條PVC的兩個端點都各有一個數(shù)據鏈路連接標識符DLCI。DCLI是DataLinkConnectionIdentifier?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎97幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網絡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)送給幀中繼網絡中的幀中繼交換機。幀中繼交換機收到幀中繼幀就按地址字段中的虛電路號轉發(fā)幀（若檢查出有差錯則丟棄）?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎98幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網絡的工作過程當幀中繼幀被轉發(fā)到虛電路的終點路由器時，終點路由器就剝去幀中繼幀的首部和尾部，加上局域網的首部和尾部，交付給連接在此局域網上的目的主機?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎99幀中繼網絡的工作過程目的主機若發(fā)現(xiàn)有差錯，則報告上層的TCP協(xié)議處理。即使TCP協(xié)議對有錯誤的數(shù)據進行了重傳，幀中繼網也仍然當作是新的幀中繼幀來傳送，而并不知道這是重傳的數(shù)據?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎1004.1協(xié)議和體系結構的概念

4.2局域網基本知識

4.3廣域網

4.4IP

4.5TCP

4.6Internet通信原理

4.7IPv6簡介

4.8Internet服務及資源第四章IP基礎現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎1014.4.1IP地址

4.4.2域名服務

4.4.3IP分組格式

4.4IP現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎102IP地址分類及格式IP地址格式高位比特格式類型

----------------------------------------------07比特的網絡號,24比特主機號A1014比特的網絡號,16比特主機號B11021比特的網絡號,8比特主機號C1110組播地址D111110保留為今后使用E現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎103IP地址A類地址0網絡編號主機地址017831B類地址10網絡編號主機地址012151631C類地址110網絡編號主機地址0123232431D類地址1110組播地址0123431E類地址11110保留01234531現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎104特殊的IP地址主機部分全由“1”組成的IP地址被解釋成“所有主機”如：55A類地址的網絡號127被指定用于“回送”功能如：localhost私有地址：--55，--55--55現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎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個數(shù)字表示，如：11001110000000000100011100011100是一個C類地址，可記為8。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎106子網劃分與地址掩碼常規(guī)的IP地址

網絡編號主機地址017831

網絡編號子網編號主機地址11111111111111111111111100000000子網地址子網掩碼在子網連接中，IP地址的主機部分被分成兩個部分：

左邊”1”部分用于識別子網編號右邊”0”部分用于識別該子網上的主機為了解決IP地址不足，提高IP地址的使用效率，采用劃分子網的方法?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎107子網實例1在IP地址下，建立254個子網，每個子網最多能支持254臺主機

網絡編號10000000.00000001.00000000.00000000=

子網掩碼11111111.11111111.11111111.00000000=

子網110000000.00000001.00000001.00000000=

子網210000000.00000001.00000010.00000000=

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

高地址10000000.00000001.00000001.11111110=54現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎108子網實例2在IP地址下，建立2個子網，每個子網最多能支持16381臺主機

網絡編號10000000.00000001.00000000.00000000=

子網掩碼11111111.11111111.11000000.00000000=

子網110000000.00000001.01000000.00000000=

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

高地址10000000.00000001.01111111.11111110=54現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎109近來Internet網絡發(fā)展很快，IP地址更加緊張。A類網絡總共只有128個，目前很難再申請到。B類網絡也不多。一般單位只能申請到C類地址，且往往是在C類網絡中再做細分。子網掩碼這種方式會造成路由表項增加?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎110劃分子網在一定程度上緩解了因特網在發(fā)展中遇到的困難。然而在1992年因特網仍然面臨三個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！因特網主干網上的路由表中的項目數(shù)急劇增長（從幾千個增長到幾萬個）。整個IPv4的地址空間最終將全部耗盡。無分類編址CIDR

1.網絡前綴

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎1111987年，RFC1009就指明了在一個劃分子網的網絡中可同時使用幾個不同的子網掩碼。使用變長子網掩碼VLSM(VariableLengthSubnetMask)可進一步提高IP地址資源的利用率。1993年，在VLSM的基礎上又進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編址問題的演進現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎112CIDR消除了傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址以及劃分子網的概念，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“網絡前綴”(network-prefix)來代替分類地址中的網絡號和子網號。IP地址從三級編址（使用子網掩碼）又回到了兩級編址。CIDR最主要的特點現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎113無分類的兩級編址的記法是：IP地址::={<網絡前綴>,<主機號>}CIDR還使用“斜線記法”(slashnotation)，它又稱為CIDR記法，即在IP地址后面加上一個斜線“/”，然后寫上網絡前綴所占的比特數(shù)（這個數(shù)值對應于掩碼中比特1的個數(shù)）。CIDR將網絡前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成“CIDR地址塊”。

相當于網絡中的主機地址范圍無分類的兩級編址現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎114CIDR地址塊/20表示的地址塊共有212個地址（因為斜線后面的20是網絡前綴的比特數(shù)，所以主機號的比特數(shù)是12）。這個地址塊的起始地址是。在不需要指出地址塊的起始地址時，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的主機號地址一般不使用?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎11510000000000011100010000000000000100000000000111000100000000000011000000000001110001000000000001010000000000011100010000000000011 …. ….10000000000011100010111111111100100000000000111000101111111111011000000000001110001011111111111010000000000011100010111111111111/20表示的地址（212個）所有地址的前綴都是相同的20比特現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎116CIDR記法的其他形式/10可簡寫為10/10，也就是將點分十進制中低位連續(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個連續(xù)的1現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎117一個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項目可以表示很多個（例如上千個）原來傳統(tǒng)分類地址的路由。路由聚合也稱為超網合成(supernetting)。CIDR雖然不使用子網了，但仍然使用“掩碼”這一名詞（但不叫子網掩碼）。對于

/20

地址塊，它的掩碼是

20

個連續(xù)的1。斜線記法中的數(shù)字就是掩碼中1的個數(shù)。路由聚合(routeaggregation)現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎118CIDR地址塊劃分舉例因特網/22/18ISP大學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

單位地址塊二進制表示地址數(shù)

ISP/1811001110.00000000.01*16384

大學/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)代通信網絡第4章IP基礎119CIDR地址塊劃分舉例因特網/22/18ISP大學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ISP共有64個C類網絡。如果不采用CIDR技術，則在與該ISP的路由器交換路由信息的每一個路由器的路由表中，就需要有64個項目。但采用地址聚合后，只需用路由聚合后的1個項目/18就能找到該ISP。網絡地址編碼方式的用處現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎120路由表的表項是按網絡號來記錄的路由器首先從分組中讀取目的地IP地址，根據地址編碼方式計算出網絡號，再在路由表中搜索合適的下一跳轉發(fā)路徑分類的IP地址編碼方式網絡數(shù)量：27+214+221=128+16384+2097152=2,113,664核心路由器表項太多CIDR通過路由聚合的方式能夠有效減少路由表項現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎121域名服務系統(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系統(tǒng)DNS。網絡上的每臺計算機都有自己的名字，如武漢理工大學的WWW服務器的名字是其中cn表示中國，edu表示教育網，whut表示武漢理工大學，www表示WWW服務器?，F(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎122用戶通信時直接使用對方計算機的名字，網絡軟件會自動去域名服務器查詢對方的具體地址號碼。在DNS系統(tǒng)中，存有計算機名字到IP地址的映射表。就象電話網中的114查號臺能根據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)字地址之間來回轉換，并且是在用戶不知道的情況下由計算機自動進行的，方便了用戶的通信。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎123查詢回答客戶程序客戶端解答器域名服務器數(shù)據庫域名服務器緩存查詢回答域名解析DNS協(xié)議許多應用層軟件經常直接使用域名系統(tǒng)

DNS(DomainNameSystem)，但計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。因特網采用層次結構的命名樹作為主機的名字，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域名服務器程序完成的。域名服務器程序在專設的結點上運行，運行該程序的機器稱為域名服務器。

因特網的域名結構因特網采用了層次樹狀結構的命名方法。任何一個連接在因特網上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結構的名字，即域名。域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開：

….

三級域名.

二級域名.

頂級域名各標號分別代表不同級別的域名。域名只是個邏輯概念域名只是個邏輯概念，并不代表計算機所在的物理地點。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位二進制數(shù)字則非常便于機器進行處理。域名中的“點”和點分十進制IP地址中的“點”并無一一對應的關系。點分十進制IP地址中一定是包含三個“點”，但每一個域名中“點”的數(shù)目則不一定正好是三個。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（網絡服務機構）

.org（非贏利性組織）

.edu（美國專用的教育機構（）

.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（航空運輸企業(yè)）.biz（公司和企業(yè)）.cat（加泰隆人的語言和文化團體）.coop（合作團體）.info（各種情況）.jobs（人力資源管理者）.mobi（移動產品與服務的用戶和提供者）.museum（博物館）.name（個人）.pro（有證書的專業(yè)人員）.travel（旅游業(yè)）因特網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……樹狀結構的DNS域名服務器根域名服務器org域名服務器com域名服務器edu域名服務器…域名服務器abc公司有兩個權限域名服務器權限域名服務器根域名服務器頂級域名服務器域名服務器舉例：根域名服務器的f地點分布圖（2012年5月）

根域名服務器并不直接把域名直接轉換成IP地址。在使用迭代查詢時，根域名服務器把下一步應當找的頂級域名服務器的IP地址告訴本地域名服務器。根域名服務器f共有49個機器頂級域名服務器

（即TLD服務器）

這些域名服務器負責管理在該頂級域名服務器注冊的所有二級域名。當收到DNS查詢請求時，就給出相應的回答（可能是最后的結果，也可能是下一步應當找的域名服務器的IP地址）。權限域名服務器這就是前面已經講過的負責一個區(qū)的域名服務器。當一個權限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時，就會告訴發(fā)出查詢請求的DNS客戶，下一步應當找哪一個權限域名服務器。本地域名服務器本地域名服務器對域名系統(tǒng)非常重要。當一個主機發(fā)出DNS查詢請求時，這個查詢請求報文就發(fā)送給本地域名服務器。每一個因特網服務提供者ISP，或一個大學，甚至一個大學里的系，都可以擁有一個本地域名服務器，這種域名服務器有時也稱為默認域名服務器。域名的解析過程主機向本地域名服務器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢域名的IP地址，那么本地域名服務器就以DNS客戶的身份，向其他根域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文。本地域名服務器向根域名服務器的查詢通常是采用迭代查詢。當根域名服務器收到本地域名服務器的迭代查詢請求報文時，要么給出所要查詢的IP地址，要么告訴本地域名服務器：“你下一步應當向哪一個域名服務器進行查詢”。然后讓本地域名服務器進行后續(xù)的查詢。本地域名服務器采用迭代查詢

（比較常用）頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器根域名服務器迭代查詢

的

IP

地址

遞歸查詢需要查找

的IP地址本地域名服務器采用遞歸查詢

（比較少用）

頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器

根域名服務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域名服務器都維護一個高速緩存，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輕根域名服務器的負荷，使因特網上的DNS查詢請求和回答報文的數(shù)量大為減少。為保持高速緩存中的內容正確，域名服務器應為每項內容設置計時器，并處理超過合理時間的項（例如，每個項目只存放兩天）。當權限域名服務器回答一個查詢請求時，在響應中都指明綁定有效存在的時間值。增加此時間值可減少網絡開銷，而減少此時間值可提高域名轉換的準確性。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎139地址解析協(xié)議ARP局域網上兩臺計算機之間傳送IP分組時，要封裝為為MAC幀，需要進行IP地址MAC地址的翻譯，使用ARP協(xié)議。

當主機A欲向本局域網上的某個主機B發(fā)送IP分組時，使用ARP進行MAC地址查詢查到后將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。并將相應MAC地址緩存起來現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎140ARP響應AYXBZ主機B向A發(fā)送ARP響應分組主機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

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)代通信網絡第4章IP基礎141應當注意的問題ARP是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網上，那么就要通過

ARP

找到一個位于本局域網上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉發(fā)給下一個網絡。剩下的工作就由下一個網絡來做。DNS與ARP：人使用域名IP軟件使用IP地址（DNS）在局域網中傳MAC幀使用MAC地址（ARP）現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎142

4.4.1IP地址

4.4.2域名服務

4.4.3IP分組格式

IP基礎現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎143一、IP數(shù)據報分組格式比特012301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Version|IHL|TypeofService|TotalLength|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Identification|Flags|FragmentOffset|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|TimetoLive|Protocol|HeaderChecksum|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|SourceAddress|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|DestinationAddress|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Options|Padding|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Data|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎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個單位（一個單位是4字節(jié)）。首部長度的最小值為5（20個字節(jié)），最大值60個字節(jié)。現(xiàn)代通信網絡第4章IP基礎145TypeofService:服務類型，8比特其中比特0-2:Precedence（優(yōu)先級）.

比特3:Delay（時延），0=正常時延,1=低時延.

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)代通信網絡第4章IP基礎146TotalLength:總長度，16比特Identification:標識，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，可保證分組標識不重復，