TCPIP-第六章-IP路由選擇與相關(guān)協(xié)議

TCP/IP協(xié)議第六章IP路由選擇與相關(guān)協(xié)議本章內(nèi)容直接交付和間接交付轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由選擇路由選擇模塊和路由表的設(shè)計(jì)ARP與RARPICMPDHCP引言互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息：IP分組節(jié)點(diǎn)：路由器信道：物理網(wǎng)絡(luò)選擇路徑傳送IP分組202.115.1.32/27202.115.1.33202.115.1.34202.115.1.35202.115.1.33202.115.1.64/27202.115.1.65202.115.1.66202.115.1.67202.115.1.97202.115.1.96/27202.115.1.98202.115.1.99路由器網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)1主機(jī)A主機(jī)BFE0FE1FE2202.115.1.32/27FE0202.115.1.64/27FE1202.115.1.96/27FE2

目的網(wǎng)絡(luò)/掩碼接口路由表IP分組交付和路由選擇Delivery（交付，遞交）對(duì)分組的物理轉(zhuǎn)發(fā)直接交付和間接交付Routing（路由選擇，選路）為分組尋找路徑靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由Routingprotocol:尋找到達(dá)目的的最佳路徑Route1Route2SourceDestinationRoute，路由路徑Routing，路由路由選擇選路6.1直接交付和間接交付直接交付分組目的與分組的發(fā)送接口在同一IP網(wǎng)絡(luò)中間接交付分組目的與分組的發(fā)送接口在不同IP網(wǎng)絡(luò)中Net1Net2源目的1目的2DirectDeliveryIndirectDelivery傳送過(guò)程傳送方式判斷分組目的IP與發(fā)送接口是否在同一IP網(wǎng)絡(luò)中判斷方法：目的IP&發(fā)送端口掩碼=發(fā)送端口IP&發(fā)送端口掩碼？相等：直接傳送不等：間接傳送傳送操作1.地址映射：IP地址物理地址直接交付：目的IP地址物理地址間接交付：下一跳IP地址物理地址2.封裝成數(shù)據(jù)鏈路幀發(fā)送ARPNet1Net2Net3IPA

IP11

IP12

IP21

IP22

IPB

下一跳IP地址源IP=IPA，目的IP=IPB第1次交付：第2次交付：第3次交付：間接交付，下一跳IP=IP11

間接交付，下一跳IP=

IP21

直接交付，目的IP=

IPB

主機(jī)A的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)R1R2主機(jī)的間接交付設(shè)置Windows使用TCP/IP與網(wǎng)外通信時(shí)使用的間接交付地址，一般設(shè)置為可與外網(wǎng)進(jìn)行通信的路由器。命令：ipconfig討論一次交付過(guò)程0或多個(gè)間接交付+1個(gè)直接交付（最后的交付）分組:（源IP地址，目的IP地址）保持不變幀:（源物理地址，目的物理地址）逐跳改變Net1Net2Net3AB11122122（IPA,IPB）（PhA,Ph11）（IPA,IPB）（Ph12,Ph21）（IPA,IPB）（Ph22,PhB）R1R26.2轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)－把分組放到去終點(diǎn)的路由上要求：主機(jī)或路由器裝有路由表本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)分類編址的轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)分類編址的轉(zhuǎn)發(fā)地址聚合技術(shù)6.2.1轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)基本思想：不是收到IP分組后才為其選路，而是預(yù)先獲得到所有目的的路由IP報(bào)文查找路由表按預(yù)定的路由轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)定路由：路由表（routetable）主機(jī)和路由器都用路由表實(shí)現(xiàn)報(bào)文的發(fā)送、轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：下一跳方法特定網(wǎng)絡(luò)方法特定主機(jī)方法默認(rèn)方法下一跳方法（

Next-hopmethod）路由表中只保留下一跳地址，而不是完整的路徑簡(jiǎn)化路由，使用盡可能少的信息實(shí)現(xiàn)選路特定網(wǎng)絡(luò)方法

Network-specificmethod特定網(wǎng)絡(luò)方法包含了下一跳方法把連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)看成一個(gè)路由表項(xiàng)。使路由表減小、查找過(guò)程簡(jiǎn)化特定主機(jī)方法Host-specificrouting思想為某臺(tái)主機(jī)單獨(dú)指定一條路由實(shí)現(xiàn)掩碼值全‘1’

—

主機(jī)掩碼作用：降低效率換取更多控制主機(jī)自己定義投遞路徑安全，作用不大Net2I2，Mask2Net3I3，Mask3I22I31Net1I1，Mask1I32I21I12I11IAIBI1AI1A發(fā)送接口maskIP地址I11Mask3I3直接投遞Mask1I1下一跳地址目的網(wǎng)絡(luò)I1AI12/32IBNet3HostBIC默認(rèn)方法，Defaultroute思想指定一默認(rèn)路由器，當(dāng)IP分組的目的網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有出現(xiàn)在選路表中時(shí)，則把IP分組送給默認(rèn)路由器實(shí)現(xiàn)目的網(wǎng)絡(luò)地址=0.0.0.0目的網(wǎng)絡(luò)掩碼=0.0.0.0作用定義一個(gè)分組默認(rèn)流向的IP地址使路由表變得很小隱藏大量的網(wǎng)絡(luò)路由信息6.2.2分類編址的轉(zhuǎn)發(fā)分類編址的特點(diǎn)－存在默認(rèn)掩碼分類編址轉(zhuǎn)發(fā)模塊：分類編址的轉(zhuǎn)發(fā)原理每個(gè)路由器有A類B類C類三張路由表，如果路由器支持多播，還有D類路由表路由表由網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳IP地址，路由器物理端口號(hào)組成分組首先提取目的地址，計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)地址，找到對(duì)應(yīng)類的路由表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址找到下一跳IP地址(如果為空則直接交付)，通過(guò)下一跳IP地址和路由器物理端口號(hào)使用ARP找到物理地址，然后傳輸給數(shù)據(jù)鏈路層，發(fā)送到下一跳當(dāng)分組按照3的流程一直轉(zhuǎn)發(fā)到最后一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的路由器，路由器會(huì)檢查其子網(wǎng)掩碼，如果有，計(jì)算出子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址，查找路由表繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，如果沒(méi)有則直接交付Example

1ShowtheroutingtablesforrouterR1.If

R1receivesapacketwithdestinationaddress192.16.7.14.Showhowthepacketisforwarded.R1的路由表6.2.3無(wú)分類編址的轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)分類編址的特點(diǎn)：地址空間是一個(gè)實(shí)體，沒(méi)有類別分組目的地址得不到網(wǎng)絡(luò)地址的線索解決方法：路由表中包含掩碼Example

2MakearoutingtableforrouterR1usingtheconfigurationin

next

slideIf

a

packetarrivesatR1withthedestinationaddress180.70.65.140，Showtheforwardingprocess例2180.70.65.1406.2.4地址聚合202.4.5.0/24202.4.4.0/24202.4.5.0/24202.4.4.0/24R1R2R2R3IR1IR2IR1IR24：00000105：0000010254：1111111001014&254=45&254=4202.4.4.0/23IR2IR1R1目的網(wǎng)絡(luò)/掩碼下一跳發(fā)送接口/24IR2IR1/24IR2IR1202.4.4.0202.4.5.0地址聚合推論如果把掩碼再向左縮小1bit，則該表項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)對(duì).4、.5、.6、.7四個(gè)網(wǎng)絡(luò)的尋址，條件是這四個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路徑都通過(guò)同樣的下一跳。如果把連續(xù)的IP地址塊合理地組織，可以在路由器中有效的合并選路項(xiàng)數(shù)-地址聚合有效減少關(guān)鍵路由器選路表項(xiàng)，充分發(fā)揮路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能地址聚合示例分層分地區(qū)路由選擇轉(zhuǎn)發(fā)討論無(wú)分類編址使路由表項(xiàng)數(shù)量增加了嗎？路由表的大小只與網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)有關(guān)，與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大?。ò闹鳈C(jī)數(shù)多少）無(wú)關(guān)路由器獨(dú)立選路，從A到B的路徑可能與從B到A的路徑不是同一條只有最后一個(gè)路由器才知道目的主機(jī)是否存在Net1Net2ADBCENet1ABCNet2Net1ADENet26.3路由選擇路由選擇涉及的問(wèn)題：創(chuàng)建路由表維護(hù)路由表創(chuàng)建路由表——

路由表初始化和路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程推導(dǎo)初始路由直連網(wǎng)絡(luò)直連路由無(wú)法推導(dǎo)部分手工設(shè)置靜態(tài)路由路由器間交換選路信息動(dòng)態(tài)路由維護(hù)路由表——

路由更新過(guò)程（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖儠r(shí)）手工、靜態(tài)更新路由協(xié)議自動(dòng)、動(dòng)態(tài)更新6.3.1靜態(tài)和動(dòng)態(tài)路由選擇靜態(tài)路由選擇Staticrouting管理員手工設(shè)置管理員手工更新不能保證路由的一致性和及時(shí)性管理性強(qiáng)沒(méi)有路由開銷小型、變化緩慢網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)路由選擇Dynamicrouting路由自動(dòng)發(fā)現(xiàn)路由自動(dòng)更新保證路由的一致性和及時(shí)性管理性較弱產(chǎn)生一定的路由開銷大型、迅速變化網(wǎng)絡(luò)6.4路由選擇模塊和路由表的設(shè)計(jì)IP分組的發(fā)送選路表IP報(bào)文選路算法目的IP下一跳IPARP物理網(wǎng)NI接口直接投遞下一跳IP＝目的IP間接投遞下一跳IP＝中繼IP發(fā)送報(bào)文目的物理地址IP報(bào)文IP分組的接收主機(jī)路由器接收?qǐng)?bào)文IP報(bào)文I1I2I3dIP與I1、I2、I3相符?丟棄dIP與I1、I2、I3不符接收?qǐng)?bào)文IP報(bào)文I1I2I3dIP與I1、I2、I3相符?dIP與I1、I2、I3不符轉(zhuǎn)發(fā)路由器結(jié)構(gòu)：輸入端口,路由選擇處理器,交換結(jié)構(gòu),輸出端口IP路由模塊在整個(gè)IP模塊中的位置路由選擇模塊和路由表路由選擇算法用IP分組中的目的IP地址查找路由表，使用匹配表項(xiàng)的下一跳地址完成分組交付匹配條件dIP&Mask(i)=destNet(i)查找方法順序查找，直至找到第一個(gè)匹配表項(xiàng)關(guān)鍵：路由表表項(xiàng)的排列順序直連路由特定主機(jī)路由網(wǎng)絡(luò)路由默認(rèn)路由路由表查找算法Classfuladdresses路由表中無(wú)掩碼信息哈希算法：利用分類地址的自標(biāo)識(shí)性提取網(wǎng)絡(luò)部分，計(jì)算哈希值作為表項(xiàng)索引路由表查找順序DirectdeliveryHost-specificrouteIndirectdeliveryDefaultrouteDestinationaddressNexthopaddressNexthopaddressDefaultgatewayARPClasslessaddresses按掩碼長(zhǎng)度進(jìn)行最長(zhǎng)匹配（longestmatch）查找用IP分組中的目的IP地址查找路由表，使用匹配表項(xiàng)的下一跳地址完成分組交付匹配條件：dIP&Mask(i)=Net(i)查找算法：遍歷、二叉樹、層壓縮二叉樹等,直至找到最長(zhǎng)的匹配表項(xiàng)關(guān)鍵：路由表的查找順序直連路由主機(jī)路由網(wǎng)絡(luò)路由默認(rèn)路由最長(zhǎng)匹配（longestmatch）thebestrouteisoneofthematchedrouteswiththelargestnumberof1sinitsmaskWhyweuselongestmatch?Mask:

255.255.255.255Mask:

255.255.255.252“small”networkMask:

255.255.255.224Mask:

255.255.255.0“l(fā)arger”networkMask:

0.0.0.0“l(fā)argestnetwork”--Internet當(dāng)有多個(gè)路由表項(xiàng)與分組的目的地址匹配的時(shí)候，具有最長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的路由表項(xiàng)是到目的地址的最佳選擇項(xiàng)練習(xí)1192.168.1.0/26192.168.1.80/28192.168.1.64/28RARCRB192.168.1.96/30192.168.1.100/30192.168.1.97192.168.1.98192.168.1.101192.168.1.102RouteTableofRouterRARA#

showiproute…………192.168.1.0/24isvariablysubnetted,5subnets,3masksC192.168.1.96/30isdirectlyconnected,serial1C192.168.1.100/30isdirectlyconnected,serial0R192.168.1.64/28[120/1]via192.168.1.97,serial1R192.168.1.80/28[120/1]via192.168.1.102,serial0C192.168.1.0/26isdirectlyconnected,ethernet0顯示的順序C：ConnectedR：RIPS：StaticO：OSPF問(wèn)題在RA的路由表中查找到達(dá)以下目的的路徑192.168.1.2192.168.1.65192.168.1.127解答：192.168.1.2RA#showiproute…………192.168.1.0/24isvariablysubnetted,5subnets,3masksC192.168.1.96/30isdirectlyconnected,serial1C192.168.1.100/30isdirectlyconnected,serial0R192.168.1.64/28[120/1]via192.168.1.97,serial1R192.168.1.80/28[120/1]via192.168.1.102,serial0C192.168.1.0/26isdirectlyconnected,ethernet0解答：192.168.1.65RA#showiproute…………192.168.1.0/24isvariablysubnetted,5subnets,3masksC192.168.1.96/30isdirectlyconnected,serial1C192.168.1.100/30isdirectlyconnected,serial0R192.168.1.64/28[120/1]via192.168.1.97,serial1R192.168.1.80/28[120/1]via192.168.1.102,serial0C192.168.1.0/26isdirectlyconnected,ethernet0解答：192.168.1.127RA#showiproute…………192.168.1.0/24isvariablysubnetted,5subnets,3masksC192.168.1.96/30isdirectlyconnected,serial1C192.168.1.100/30isdirectlyconnected,serial0R192.168.1.64/28[120/1]via192.168.1.97,serial1R192.168.1.80/28[120/1]via192.168.1.102,serial0C192.168.1.0/26isdirectlyconnected,ethernet0沒(méi)有匹配項(xiàng)，路由選擇失敗，發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)文練習(xí)2路由器R1的路由表如下：Mask Destination NextHop Interface255.255.0.0 110.70.0.0 -- m0255.255.0.0 180.14.0.0 -- m2255.255.0.0 190.17.0.0 -- m1255.255.0.0 130.4.0.0 190.17.6.5 m1255.255.0.0 140.6.0.0 180.14.2.5 m20.0.0.0 0.0.0.0 110.70.4.6 m0根據(jù)以上路由表畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。解答Mask Destination NextHop Interface255.255.0.0 110.70.0.0 -- m0255.255.0.0 180.14.0.0 -- m2255.255.0.0 190.17.0.0 -- m1255.255.0.0 130.4.0.0 190.17.6.5 m1255.255.0.0 140.6.0.0 180.14.2.5 m20.0.0.0 0.0.0.0 110.70.4.6 m0130.4.0.0/16140.6.0.0/16因特網(wǎng)的其余部分190.17.0.0/16m1180.14.0.0/16m2110.70.0.0/16m0R16.52.54.6思考1下圖所示的以太網(wǎng)中，哪幾對(duì)主機(jī)間能進(jìn)行IP通信？哪幾對(duì)不能進(jìn)行IP通信？為什么？分析IP網(wǎng)內(nèi)：直接交付目的IP地址IP網(wǎng)間：間接交付下一跳IP地址（路由器）能通信：12，34不能通信：IP網(wǎng)間，沒(méi)有路由器10.1.1.1/2510.1.1.2/2510.1.1.131/2410.1.1.132/241234I22I22發(fā)送接口maskIP地址I21/00.0.0.0直接投遞Mask2I2下一跳地址目的網(wǎng)絡(luò)I31直接投遞Mask3I3I21I11發(fā)送接口maskIP地址I22/00.0.0.0直接投遞Mask1I1下一跳地址目的網(wǎng)絡(luò)I21直接投遞Mask2I2思考2主機(jī)和路由器的默認(rèn)路由設(shè)置會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？Net1I1，Mask1Net2I2，Mask2I31I11I21I22送往Net4Net3I3，Mask3Net4I4，Mask4默認(rèn)路由環(huán)路主機(jī)上的路由表示例小結(jié)概念交付直接交付、間接交付轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：主機(jī)路由、網(wǎng)絡(luò)路由、默認(rèn)路由、聚合路由表：作用、內(nèi)容、查找規(guī)則路由類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌褐边B路由、非直連路由目的范圍：主機(jī)路由、網(wǎng)絡(luò)路由、默認(rèn)路由獲得方式：靜態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由應(yīng)用根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蚍纸M的源、目的IP地址判斷直接交付和間接交付根據(jù)路由表查找到達(dá)給定目的的路徑6.5IP層常見協(xié)議ARP：地址解析協(xié)議RARP：反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議DHCP：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議ICMP：因特網(wǎng)控制消息協(xié)議ARP：地址解析協(xié)議

RARP：反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議IP地址與MAC地址不同，MAC地址是網(wǎng)卡的物理地址，從層次的角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議，在實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。6.5.1地址解析協(xié)議ARPIP地址是一個(gè)邏輯地址，不能被物理網(wǎng)絡(luò)所識(shí)別ARP給出了將主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址動(dòng)態(tài)映射為MAC地址的方法RARP給出了一種允許工作站動(dòng)態(tài)獲得其協(xié)議地址的方法地址解析協(xié)議ARP地址解析協(xié)議ARP為網(wǎng)絡(luò)層（IP）地址和數(shù)據(jù)鏈路層使用的任何類型的地址提供動(dòng)態(tài)映射。每一個(gè)主機(jī)中都設(shè)有一個(gè)ARP高速緩存(ARPcache)，存有所在局域網(wǎng)上的各主機(jī)和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。地址解析協(xié)議ARPRFC826動(dòng)態(tài)地將IP地址解析為MAC地址地址解析協(xié)議ARP不同物理網(wǎng)絡(luò)的ARP實(shí)現(xiàn)可能是不同的。本例中ARP適用于廣播型以太局域網(wǎng)。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數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就先在其ARP高速緩存中查看有無(wú)主機(jī)B的IP地址。如有，就可查出其對(duì)應(yīng)的硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過(guò)局域網(wǎng)將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。如果沒(méi)有，則廣播發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求數(shù)據(jù)分組。ARP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(qǐng)求分組ARP請(qǐng)求ARP請(qǐng)求ARP請(qǐng)求ARP請(qǐng)求192.168.1.5192.168.1.600-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是192.168.1.5，網(wǎng)卡地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主機(jī)192.168.1.6的網(wǎng)卡地址。我是192.168.1.6網(wǎng)卡地址是08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ192.168.1.5192.168.1.600-00-C0-15-AD-18網(wǎng)卡地址？RARPRFC903允許無(wú)盤工作站動(dòng)態(tài)獲得其協(xié)議地址RARP廣播RARP請(qǐng)求MAC=00E0.FC01.1111無(wú)IP地址無(wú)盤工作站HostBRARPServer單播RARP響應(yīng)MAC=00E0.FC01.1111,IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111IP=1.1.1.1HostBMAC=00E0.FC01.1111,IP=?RARPServer無(wú)盤工作站應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題ARP是解決同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問(wèn)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(guò)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(lái)做。應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題主機(jī)的用戶對(duì)這種地址解析過(guò)程是透明的。主機(jī)通過(guò)TCP/IP內(nèi)核自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從IP地址到硬件地址的解析。只要主機(jī)或路由器與本網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)已知IP地址的主機(jī)或路由器進(jìn)行通信，ARP協(xié)議就會(huì)自動(dòng)地將該IP地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。練習(xí)練習(xí)地址解析協(xié)議命令arp執(zhí)行命令arp-a觀察主機(jī)的arp緩存數(shù)據(jù)6.5.2DHCP：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP是什么?DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)是一個(gè)簡(jiǎn)化主機(jī)IP地址分配管理的TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。使用DHCP，不需要手工配置IP地址和相關(guān)參數(shù)，而是由DHCP服務(wù)器來(lái)提供IP地址和自動(dòng)完成相關(guān)設(shè)置操作。從DHCP服務(wù)器獲得IP地址的這種方式，也稱為動(dòng)態(tài)IP。DHCP服務(wù)，采用的是client/server的結(jié)構(gòu)。DHCPclient提出租用IP地址的請(qǐng)求，DHCPserver出租IP地址給client.為什么使用DHCP？在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都有唯一的IP地址和相關(guān)選項(xiàng)（子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)，DNS服務(wù)器地址，WINS服務(wù)器地址等）．DHCP通過(guò)自動(dòng)配置TCP/IP以減少管理工作的復(fù)雜程度和工作量手工配置TCP/IP在每臺(tái)客戶機(jī)上手工輸入IP地址可能輸入不正確的或者無(wú)效的IP地址不正確的配置會(huì)導(dǎo)致通信問(wèn)題和網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題在計(jì)算機(jī)頻繁移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)中，管理員的負(fù)擔(dān)增加自動(dòng)配置TCP/IPIP地址自動(dòng)分配給客戶機(jī)確?？蛻魴C(jī)總是使用正確的配置信息客戶機(jī)的配置會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化而自動(dòng)更新消除了常見的網(wǎng)絡(luò)故障來(lái)源DHCP的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)避免手工輸入錯(cuò)誤減少IP地址沖突錯(cuò)誤降低管理工作的工作量緩解IP地址不足的問(wèn)題缺點(diǎn)DHCP服務(wù)器配置不當(dāng)或出現(xiàn)故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作需要有計(jì)算機(jī)來(lái)作為DHCP服務(wù)器，出于容錯(cuò)考慮，一般至少要有兩臺(tái)動(dòng)態(tài)IP的獲取過(guò)程，需要消耗一定的帶寬DHCP如何分配IP地址

DHCP服務(wù)器DHCP數(shù)據(jù)庫(kù)IP地址1:租給DHCP客戶機(jī)1IP地址2:租給DHCP客戶機(jī)2IP地址3:可以被租用DHCP客戶機(jī)2:

從DHCP服務(wù)器獲得IP配置信息非DHCP客戶機(jī):

靜態(tài)IP配置信息DHCP客戶機(jī)1:

從DHCP服務(wù)器獲得IP配置信息租約續(xù)訂租約生成DHCP協(xié)議交互過(guò)程

DHCP租約的生成過(guò)程

DHCP客戶機(jī)廣播DHCPDISCOVER數(shù)據(jù)包1DHCP服務(wù)器廣播DHCPOFFER數(shù)據(jù)包2DHCP客戶機(jī)廣播DHCPREQUEST數(shù)據(jù)包3DHCP服務(wù)器廣播DHCPACK數(shù)據(jù)包4

DHCP

客戶機(jī)DHCP

服務(wù)器1DHCP

服務(wù)器2DHCP租約的生成過(guò)程DHCP客戶機(jī)在本地子網(wǎng)上廣播DHCPDiscover消息。DHCP服務(wù)器回復(fù)一個(gè)DHCPOffer消息給DHCP客戶機(jī)，消息中包含可提供出租的一個(gè)IP地址。DHCP客戶機(jī)一旦收到DHCPOffer消息，回復(fù)一個(gè)DHCPRequest消息給DHCP服務(wù)器，以確認(rèn)選擇DHCP所提供的IP地址。DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPAcknowledge消息,表示租約已批準(zhǔn)。同時(shí)，其他的DHCP選項(xiàng)信息也包含在此消息中DHCP客戶機(jī)一旦接收到DHCPAcknowledge消息，就使用消息中的信息來(lái)配置其TCP/IP屬性并加入網(wǎng)絡(luò)客戶計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，會(huì)嘗試加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，執(zhí)行初始化過(guò)程，過(guò)程如下：DHCP租約的續(xù)訂過(guò)程當(dāng)一臺(tái)DHCP客戶端租到一個(gè)IP地址后，該IP地址會(huì)有一個(gè)使用期，即租期。經(jīng)過(guò)50%

的客戶機(jī)租約時(shí)間后，客戶機(jī)會(huì)嘗試通過(guò)DHCP服務(wù)器來(lái)續(xù)訂其租約，如下所示：客戶機(jī)直接向它所租用的服務(wù)器發(fā)送DHCPRequest消息，以續(xù)訂和擴(kuò)展當(dāng)前的地址租約。如果可訪問(wèn)到服務(wù)器，則它通常向客戶機(jī)發(fā)送DHCP確認(rèn)消息(DHCP

Acknowledge)，該客戶機(jī)續(xù)訂當(dāng)前租約。如果客戶機(jī)不能與其最初的DHCP服務(wù)器通信。經(jīng)過(guò)87.5%

的客戶機(jī)租約時(shí)間后,會(huì)嘗試通過(guò)任何可用的DHCP服務(wù)器來(lái)續(xù)訂其當(dāng)前租約。DHCP租約的續(xù)訂過(guò)程如果服務(wù)器用DHCP提供消息(DHCPOFFER)進(jìn)行響應(yīng)以更新當(dāng)前客戶機(jī)租約，則客戶機(jī)可根據(jù)提供服務(wù)器來(lái)續(xù)訂其租約并繼續(xù)運(yùn)行。如果租約過(guò)期并且未聯(lián)系到服務(wù)器，則客戶機(jī)必須立即中止使用其租用的IP地址。客戶機(jī)然后按照其初始啟動(dòng)操作期間使用的相同過(guò)程來(lái)獲得新的IP地址租約。6.5.3ICMP：因特網(wǎng)控制消息協(xié)議ICMP功能和特點(diǎn)功能：用于路由器或目的主機(jī)向源主機(jī)通知有關(guān)IP數(shù)據(jù)報(bào)處理中的錯(cuò)誤。特點(diǎn)：ICMP使用IP進(jìn)行報(bào)文傳輸ICMP用來(lái)報(bào)告錯(cuò)誤而不是提供可靠性ICMP不能用來(lái)報(bào)告ICMP消息的錯(cuò)誤ICMP只報(bào)告偏移量為0的IP數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)誤ICMP不報(bào)告特殊源地址的IP數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)誤ICMP并非是必須的1.ICMP報(bào)文格式IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳送不保證不丟失。為了減少丟失，可使用Internet控制報(bào)文協(xié)議ICMP。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。ICMP是IP層中的協(xié)議，ICMP報(bào)文作為IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報(bào)的表頭，組成IP數(shù)據(jù)報(bào)。ICMP報(bào)文格式如下圖所示：

圖5－6ICMP報(bào)文的格式

ICMP數(shù)據(jù)部分，不同類型和代碼有不同內(nèi)容類型(8bits)代碼(8bits)校驗(yàn)和(16bits)ICMP報(bào)文的格式ICMP報(bào)文的前四個(gè)字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個(gè)字段。后面是長(zhǎng)度可變部分，其長(zhǎng)度取決于