TCPIP協(xié)議分析課件

TCP/IP協(xié)議分析第一章

網(wǎng)絡基礎知識回顧網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展

1946年，第一臺電子計算機誕生以來，計算機與通信的結(jié)合在不斷發(fā)展。

1952年，美國半自動化的地面防空系統(tǒng)SAGE

（Semi-AutomationGroundEnvironment）是計算機技術與通信技術的首次結(jié)合。60年代，美國航空公司的聯(lián)機訂票系統(tǒng)，是計算機技術與通信技術結(jié)合的典范。

1969年，美國國防部高級計劃研究局ARPA網(wǎng)（AdvancedResearchProjectsAgency）的開通，是計算機網(wǎng)絡正式形成的標志。

第一代

面向終端的網(wǎng)絡第二代

真正的網(wǎng)絡第三代

體系結(jié)構(gòu)標準的網(wǎng)絡網(wǎng)絡發(fā)展的三個階段第一代網(wǎng)絡

(面向終端的網(wǎng)絡)計算機線路控制器MMTM——ModemT——Terminal

調(diào)制解調(diào)器終端1949年研制了一種稱為收發(fā)器的終端緊接著出現(xiàn)了線路控制器計算機和遠程終端的連接如下：計算機多重線路控制器MMTMMMMTT公共電話網(wǎng)遠程終端增多——60年代初出現(xiàn)了多重線路控制器計算機和遠程終端的連接如下：第二代網(wǎng)絡(真正的網(wǎng)絡)數(shù)據(jù)交換方式

電路交換（線路交換）存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換建立電路、傳送數(shù)據(jù)、釋放電路缺點：獨占整條線路，效率低報文交換報頭正文報尾報文報文分組交換報文數(shù)據(jù)首部分組分組交換的優(yōu)點高效動態(tài)分配帶寬、逐段占用鏈路靈活每個分組獨立選擇路由迅速不建立連接即可發(fā)送分組、使用高速鏈路可靠完善的網(wǎng)絡協(xié)議、分布式多路由的通信子網(wǎng)

ARPA網(wǎng)是分組交換網(wǎng)第三代網(wǎng)絡(體系結(jié)構(gòu)標準化的網(wǎng)絡)1974，IBM公司提出SNA——系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)（SystemNetworkArchitecture）接著，DEC公司提出DNA——數(shù)字網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)（DigitalNetworkArchitecture）

Univac公司提出DCA——數(shù)據(jù)通信體系結(jié)構(gòu)

（DataCommunicationArchitecture）所以，1977年，ISO成立SC16開放系統(tǒng)互連分技術委員會，不久提出OSI/RM——開放系統(tǒng)互連/參考模型OSI——OpenSystemInterconnectionRM

——ReferenceModel10OSI參考模型數(shù)據(jù)流層（低層）傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層物理層

應用層（高層）

會話層

表示層

應用層國際標準化組織ISO，為了解決不同廠商的兼容性問題，于1984年發(fā)表了OSI參考模型，通過建立OSI模型，國際標準化組織向廠商提供了一系列標準，以保證世界上許多公司提供的不同類型的網(wǎng)絡技術之間具有兼容性和互操作性。OSI是概念性的網(wǎng)絡參考模型，這意味著，OSI模型本身并不能實現(xiàn)通訊過程，OSI就好比是網(wǎng)絡通訊中種種規(guī)則的創(chuàng)造藍圖，一個個的協(xié)議紛紛使用這個藍圖被創(chuàng)造出來，藍圖就創(chuàng)造了種種協(xié)議。廠商使用這些協(xié)議后，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會有互操作性。分層的好處將復雜的網(wǎng)絡操作分成多個簡單的部分使工程師們把主要的精力放在功能模塊的設計和開發(fā)上為即插即用的兼容性和多供應商產(chǎn)品的集成提供定義標準接口的能力14應用層的功能TelnetFTP用戶接口舉例應用層15TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG用戶接口如何表示數(shù)據(jù)特殊處理，如加密舉例表示層應用層應用層的功能16TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG保持不同應用進程的數(shù)據(jù)獨立性用戶接口如何表示數(shù)據(jù)特殊處理，如加密操作系統(tǒng)/應用進程舉例會話層表示層應用層應用層的功能17保持不同應用進程的數(shù)據(jù)獨立性用戶接口如何表示數(shù)據(jù)特殊處理，如加密TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG操作系統(tǒng)/應用進程傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層物理層舉例會話層表示層應用層應用層的功能18數(shù)據(jù)流層的功能EIA/TIA-232

V.35舉例物理層在設備之間傳輸位定義電壓、線纜速度和線纜針腳19802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35舉例數(shù)據(jù)流層的功能數(shù)據(jù)鏈路層物理層組裝幀使用MAC地址訪問介質(zhì)檢錯語糾錯在設備之間傳輸位定義電壓、線纜速度和線纜針腳20802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX舉例數(shù)據(jù)流層的功能網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層組裝幀使用MAC地址訪問介質(zhì)檢錯語糾錯在設備之間傳輸位定義電壓、線纜速度和線纜針腳根據(jù)邏輯地址為數(shù)據(jù)包選路21TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX舉例數(shù)據(jù)流層的功能傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層提供應用進程之間的端到端連接提供可靠和不可靠的傳輸流量控制組裝幀使用MAC地址訪問介質(zhì)檢錯語糾錯在設備之間傳輸位定義電壓、線纜速度和線纜針腳網(wǎng)絡層根據(jù)邏輯地址為數(shù)據(jù)包選路22TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX表示層應用層會話層舉例數(shù)據(jù)流層的功能提供應用進程之間的端到端連接提供可靠和不可靠的傳輸流量控制組裝幀使用MAC地址訪問介質(zhì)檢錯語糾錯在設備之間傳輸位定義電壓、線纜速度和線纜針腳傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層根據(jù)邏輯地址為數(shù)據(jù)包選路1980年，美國電子電氣工程師協(xié)會IEEE成立了IEEE802局域網(wǎng)標準化委員會，制定了IEEE802系列標準。局域網(wǎng)一開始就走上了標準化軌道

IEEE802的主要標準IEEE802.1A：局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，并定義接口原語；IEEE802.1B：尋址、網(wǎng)間互連和網(wǎng)絡管理；IEEE802.2：描述邏輯鏈路控制（LLC）協(xié)議，提供OSI數(shù)據(jù)鏈路層的上部子層功能，以及介質(zhì)接入控制（MAC）子層與LLC子層協(xié)議間的一致接口；IEEE802標準（續(xù)）IEEE802.3：描述CSMA/CD介質(zhì)接入控制方法和物理層技術規(guī)范；IEEE802.4：描述令牌總線網(wǎng)標準；IEEE802.5：描述令牌環(huán)網(wǎng)標準；IEEE802.6：描述城域網(wǎng)DQDB標準；IEEE802.7：描述寬帶局域網(wǎng)技術；IEEE802.8：描述光纖局域網(wǎng)技術；IEEE802標準（續(xù)）IEEE802.9：描述綜合話音/數(shù)據(jù)局域網(wǎng)（IVDLAN）標準；IEEE802.10：描述可互操作局域網(wǎng)安全標準（SILS），定義提供局域網(wǎng)互連的安全機制；IEEE802.11：描述無線局域網(wǎng)標準；IEEE802.12：描述交換式局域網(wǎng)標準，定義100Mb/s高速以太網(wǎng)按需優(yōu)先的介質(zhì)接入控制協(xié)議100VG-ANYLAN。IEEE802.14：描述交互式電視網(wǎng)（包括cablemodem）ARPA網(wǎng)從1969年建立以來發(fā)展迅速，到1984網(wǎng)內(nèi)主機數(shù)量超過了1000臺。所以，1984年，ARPA網(wǎng)一分為二ARPAMILNET軍用計算機網(wǎng)ARPANET民用科研網(wǎng)1986年建立美國國家科學基金網(wǎng)NSFNETInternet1992年，因特網(wǎng)不再歸美國政府管轄，因此成立了國際性組織——因特網(wǎng)協(xié)會ISCO（InternetSociety）IETF——工作組IRTF——研究組因特網(wǎng)的核心是IABIAB：InternetArchitectureBoard

因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會，負責有關協(xié)議的開發(fā)。IETF：InternetEngineeringTaskForce因特網(wǎng)工程部IRTF：InternetResearchTaskForce因特網(wǎng)研究部因特網(wǎng)標準都以RFC請求評論的形式發(fā)表普通RFC文檔（草案）——提案標準——草案標準——因特網(wǎng)標準Internet組織獲取RFC的方法/in-noteshttp://ftp.nic.ad.jp/rfc//網(wǎng)絡互聯(lián)internet（互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)）泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的計算機網(wǎng)絡Internet（因特網(wǎng)）指特定的計算機網(wǎng)絡互聯(lián)后要解決的問題不同的尋址方案不同的最大分組長度不同的網(wǎng)絡接入機制不同的超時控制不同的差錯恢復方法不同的狀態(tài)報告方法不同的路由選擇技術不同的用戶接入控制不同的服務不同的管理與控制方式互連使用的中間設備

（中繼系統(tǒng)）物理層——中繼器、HUB數(shù)據(jù)鏈路層——網(wǎng)橋、交換機網(wǎng)絡層——路由器高層——網(wǎng)關ABCD所有設備在一個沖突域中所有設備在一個廣播域中所有設備共享一個帶寬Hub工作在物理層Hub:一個沖突域站點越多意味著沖突越多采用CSMA/CD解決沖突用HUB擴展局域網(wǎng)HUB1HUB3HUB2HUB…總吞吐量下降不同速率的以太網(wǎng)不能互連10BASE-T用網(wǎng)橋擴展局域網(wǎng)HUBHUB10Mbps100Mbps10BASE-T至因特網(wǎng)用交換機擴展局域網(wǎng)HUBHUBHUB100Mbps100Mbps100Mbps10BASE-T至因特網(wǎng)地址學習轉(zhuǎn)發(fā)/過濾決策循環(huán)避免交換機的三個功能交換機如何學習主機的位置開始MAC地址表是空的MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCDA給C發(fā)一個幀交換機從收到的幀中得知A的MAC地址，并知道A在端口E0。交換機把該幀向除E0以外的所有端口廣播(不知道的單播幀則廣播)MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBAD給C發(fā)一個幀交換機從收到的幀中得知D的MAC地址，并知道D在端口E3。交換機把該幀向除E3以外的所有端口廣播(不知道的單播幀則廣播)MACaddresstable0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCAB交換機如何轉(zhuǎn)發(fā)幀A給C發(fā)一個幀知道目的地址，不再廣播，而直接轉(zhuǎn)發(fā)到端口E2。E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABMACaddresstableD發(fā)一個廣播幀或多播幀該廣播幀或多播幀會向除原端口以外的所有端口泛播0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444MACaddresstable廣播幀和多播幀冗余拓撲冗余拓撲避免了單節(jié)點失效帶來的網(wǎng)絡故障但是冗余拓撲也帶來了廣播風暴、多幀拷貝和MAC地址表的不穩(wěn)定等問題Segment1Segment2Server/hostXRouterYSegment1Segment2Server/hostXRouterYBroadcastSwitchASwitchBHostX發(fā)一個廣播廣播風暴Segment1Segment2Server/hostXRouterYBroadcastSwitchASwitchBHostX發(fā)一個廣播Segment1Segment2Server/hostXRouterYBroadcast交換機不停地繁殖廣播SwitchASwitchB多幀拷貝Segment1Segment2Server/hostXRouterYUnicastSwitchASwitchBHostX給routerY發(fā)一個單播幀交換機的地址表中還沒學習到RouterY的MAC地址Segment1Segment2Server/hostXRouterY

UnicastSwitchASwitchBHostX給routerY發(fā)一個單播幀交換機的地址表中還沒學習到RouterY的MAC地址RouterY將會收到同一個幀的兩個拷貝UnicastUnicastSegment1Segment2Server/hostXRouterYUnicastUnicastSwitchASwitchBHostX給RouterY發(fā)一個單播幀任何交換機的MAC地址表中都沒有到學習RouterY的MAC地址SwitchA和B學習到HostX在port0口Port0Port1Port0Port1MAC數(shù)據(jù)庫的不穩(wěn)定Segment1Segment2Server/hostXRouterYUnicastUnicastSwitchASwitchB到RouterY的幀就會很多SwitchA和B就會不正確地學習到HostX在port1口Port0Port1Port0Port1復雜的拓撲會帶來多重循環(huán)第二層沒有終止循環(huán)的機制Server/hostWorkstationsLoopLoopLoop多重循環(huán)問題

Broadcast解決辦法:支撐樹（生成樹）協(xié)議關鍵技術：剪枝Blockx交換機的三種轉(zhuǎn)發(fā)模式Cut-through（直通式）只檢查目的地址，馬上轉(zhuǎn)發(fā)。FrameStoreandforward（存儲-轉(zhuǎn)發(fā)式）檢查整個幀，然后才轉(zhuǎn)發(fā)。FrameFrameFrameCut-through（直通式）只檢查目的地址，馬上轉(zhuǎn)發(fā)。FrameFragmentfree（無分段式）檢查前64字節(jié)，然后轉(zhuǎn)發(fā)。FrameStoreandforward（存儲-轉(zhuǎn)發(fā)式）檢查整個幀，然后才轉(zhuǎn)發(fā)。FrameFrameFrameCut-through（直通式）只檢查目的地址，馬上轉(zhuǎn)發(fā)。Frame劃分網(wǎng)段靈活安全3rdfloor2ndfloor1stfloorSALESHRENG一個VLAN=一個廣播域=邏輯子網(wǎng)

劃分VLAN定義VTP域名啟用VTP模式(可選)啟用trunk創(chuàng)建VLAN為VLAN分配端口VLAN的配置步驟路由器的功能——路由當一個IP數(shù)據(jù)報到達路由器時，若目的MAC地址與該口MAC地址一致，則：①用子網(wǎng)掩碼∧目的站IP地址D——〉N（網(wǎng)絡號+子網(wǎng)號）②若N=該路由器某個端口的網(wǎng)絡號，則直接交付，否則轉(zhuǎn)③③若路由表中有D的指明主機路由，則按指明的路由器轉(zhuǎn)發(fā)，否則轉(zhuǎn)④④若路由表中有到達網(wǎng)絡N的路由，則按表中轉(zhuǎn)發(fā)，否則轉(zhuǎn)⑤⑤若有默認路由，則按默認路由轉(zhuǎn)發(fā)，否則轉(zhuǎn)⑥⑥報告路由選擇出錯要想對包路由，路由器必須知道：目的地址學習可能的原地址可能的路由最好的路由維護路由信息什么是路由？因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議靜態(tài)路由動態(tài)路由自治系統(tǒng)AS內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議IGP：RIP、IGRP、OSPF外部網(wǎng)關協(xié)議EGP：BGPHostInternetTCP/IPHost因特網(wǎng)使用的協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議起源于軍事應用ARPANET研究組于1975年開發(fā)了TCP/IP協(xié)議1982年制定了TCP/IP協(xié)議的標準TCP/IP與UNIX有著不解之緣BSD的UNIX廣泛使用該UNIX的內(nèi)部安裝了TCP/IP接著，其他操作系統(tǒng)也開始把TCP/IP嵌入內(nèi)核TCP/IP協(xié)議棧765432543應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層12各種應用層協(xié)議（TELNET，F(xiàn)TP，SMTP等）TCP，UDPIP與各種網(wǎng)絡接口應用層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡接口層ICMPARPRARP物理硬件TCP/TP協(xié)議棧IGMP各種應用層協(xié)議（TELNET，F(xiàn)TP，SMTP等）TCP，UDPIP數(shù)據(jù)鏈路層應用層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡接口層ICMPARPRARP物理硬件

傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層

網(wǎng)絡層高層數(shù)據(jù)高層數(shù)據(jù)TCP頭部數(shù)據(jù)IP頭部數(shù)據(jù)LLC頭部0101110101001000010數(shù)據(jù)MAC頭部應用層段包位幀PDUFCSFCS數(shù)據(jù)封裝高層數(shù)據(jù)LLC+IP+TCP+高層數(shù)據(jù)MAC頭播IP+TCP+高層數(shù)據(jù)LLC頭播TCP+高層數(shù)據(jù)IP頭播高層數(shù)據(jù)TCP頭播0101110101001000010

傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層

物理層網(wǎng)絡層應用層數(shù)據(jù)解封裝以太幀的封裝以太幀的解封裝2.1數(shù)據(jù)鏈路層的定義

數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議規(guī)定了在直接相連的計算機之間使用通信介質(zhì)進行通信的規(guī)格標準。尋址MAC地址流量控制差錯控制封裝/解封幀幀同步鏈路層主要有三個目的為IP模塊發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報；為ARP模塊發(fā)送ARP請求和接收ARP應答；為RARP發(fā)送RARP請求和接收RARP應答。TCP/IP支持多種不同的鏈路層協(xié)議，這取決于網(wǎng)絡所使用的硬件，如：以太網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）RS-232串行線路MAC地址地址——每一個站的名字或標識符IEEE廣泛采用6字節(jié)作為MAC地址I/GL/G低高I/G=L/G=0——單個站地址1——組地址0——局部管理1——全局管理塊地址（制造商標識符）單播幀

——

發(fā)給一個站廣播幀

——

全1地址多播幀

——

發(fā)給一部分站目前1250美元一個塊地址制造商標識符也稱為組織唯一標識符OUI（OrganizationallyUniqueIdentifer），一般，OUI信息都公開，公布地址：

/regauth/oui網(wǎng)絡的介質(zhì)共享性共享傳輸介質(zhì)型計算機網(wǎng)絡非共享傳輸介質(zhì)型計算機網(wǎng)絡共享傳輸介質(zhì)的計算機網(wǎng)絡

基本屬于半雙工通信競爭方式CSMA/CD令牌傳遞方式（單令牌、多令牌）為防止信號反射，需要在兩端加終結(jié)器。優(yōu)點：擴充性好、成本低缺點：若主干電纜某處出故障，整網(wǎng)癱瘓；結(jié)點較多時，沖突增多，效率下降。總線型拓撲結(jié)構(gòu)IEEE802.5——令牌環(huán)非共享傳輸介質(zhì)的計算機網(wǎng)絡可以全雙工通信CH2.2Ethernet——

以太網(wǎng)

是一種基帶總線網(wǎng)

1975年Xerox公司研制成功2.94Mbps1981年，Xerox、Digital、Intel合作，提出以太網(wǎng)規(guī)范。

1982年，修改為第二版，即DIXEthernetV2

——802.3標準的基礎

802.3采用1堅持的CSMA/CD協(xié)議（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection）為防止信號反射，需要在兩端加終結(jié)器。優(yōu)點：擴充性好、成本低缺點：若主干電纜某處出故障，整網(wǎng)癱瘓；結(jié)點較多時，沖突增多，效率下降?？偩€型拓撲結(jié)構(gòu)純ALOHA

隨時發(fā)送，等待應答，沖突重發(fā)。效率18%CSMA/CD時間片ALOHA

只能在每個時間片開始時發(fā)送幀效率37%CSMA

先聽后發(fā)不空閑如何監(jiān)聽——

非堅持CSMA和堅持CSMA

空閑如何發(fā)送——

1-堅持和P-堅持CSMA/CD

邊發(fā)邊聽，發(fā)現(xiàn)沖突立即停止發(fā)送。1-堅持效率53%P-堅持效率82%以太網(wǎng)主要技術發(fā)展情況一、Ethernet的種類10BASE-2細同軸電纜10BASE-5粗同軸電纜10BASE-T雙絞線10BASE-F多模光纖100BASE-TX雙絞線100BASE-FX多模光纖100BASE-T4雙絞線1000BASE-CX屏蔽銅線1000BASE-SX多模光纖1000BASE-LX多模光纖/單模光纖1000BASE-T雙絞線二、Ethernet的CSMA/CD方式最小幀長的要求幀的最小長度AB1.A開始發(fā)送2.B開始發(fā)送3.B檢測出沖突4.A檢測出沖突最短數(shù)據(jù)幀長=任意兩站點間的最大距離信號傳播速度(200米/微秒)×2×數(shù)據(jù)傳輸率802.3規(guī)定的無效幀幀長度與數(shù)據(jù)長度字段不一致幀長度不是整數(shù)個字節(jié)FCS查出有錯收到的幀長度小于規(guī)定的最小值三、Ethernet的幀格式總線局域網(wǎng)的MAC幀有兩種標準：802.3標準DIXEthernetV2標準目的地址源地址長度DSAPAASSAPAActrl03Orgcode000000類型數(shù)據(jù)FCS字節(jié)6621113238~14924目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS字節(jié)66246~15004802.3幀Ethernet幀主要的Ethernet類型域的分配TCP/IP綜合基礎篇P107協(xié)議類型號協(xié)議0000-05DCIEEE802.3長度域（0-1500）0101-01FF實驗用0800IPv40806ARP8035RARP8037IPX805B多用途消息傳輸協(xié)議VMTPVersatile809BAppleTalk80F3AppleTalk的地址解析協(xié)議AARP814CSNMPoverEthernet8191NetBIOS/NetBEUI817DXTP86DDIPv68863PPPoE發(fā)現(xiàn)階段8864PPPoE會話階段9000Lookback（配置TEST協(xié)議）類型域一覽表的URL/cavebear/Ethernet/pub/Ethernet_codes/assignments/Ethernet_numbers802.3的MAC幀8035RARP請求/應答PAD0806ARP請求/應答PAD目的地址源地址長度DSAPAASSAPAActrl03Orgcode000000類型數(shù)據(jù)FCS字節(jié)6621113238~149240800IP數(shù)據(jù)報22810238~1492Ethernet幀8035RARP請求/應答PAD0806ARP請求/應答PAD目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS字節(jié)66246~150040800IP數(shù)據(jù)報22818246~1500前同步碼不管是IEEE802.3幀還是以太幀，發(fā)送出去時都要加上前同步碼。目的地址源地址數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)FCS目的地址源地址類型數(shù)據(jù)FCS802.3MAC幀以太網(wǎng)v2MAC幀前同步碼MAC幀字節(jié)2或62或6246~150048字節(jié)前同步碼包括7字節(jié)的前導碼，即7個101010101字節(jié)的幀前定界符10101011關于以太網(wǎng)的尾部封裝是一個早期BSD系統(tǒng)在DECVAX機上運行時的試驗格式現(xiàn)在，尾部封裝已遭到反對2.3令牌環(huán)和FDDI一、IEEE802.5——令牌環(huán)干線耦合器收聽方式延遲發(fā)送方式環(huán)路輸入環(huán)路輸出令牌環(huán)的工作原理ACBDAAABBBCCCDDDA抓令牌、發(fā)送B中轉(zhuǎn)、C接收返回A釋放令牌

分布式帶確認的無連接

重載時可以高效工作

802.5幀格式二、FDDI——光纖分布數(shù)據(jù)接口

fiberdistributeddatainterface延期釋放令牌——單令牌前期釋放令牌——多令牌FDDI的容錯機制FDDI的主要特性使用基于IEEE802.5的令牌傳遞MAC協(xié)議多模光纖雙環(huán)拓撲，自恢復功能4B5B編碼數(shù)據(jù)率100Mbps,光信號碼元傳輸率125Mband1000個物理連接（若都是雙連接站，則為500個站）具有動態(tài)分配帶寬的能力，故能同時提供同步和一部數(shù)據(jù)服務分組長度最大為4500字節(jié)FDDI令牌格式與幀格式CH2.4X.25協(xié)議和ATMX.25和ATM都是采用虛電路工作的一、X.25X.25協(xié)議是CCITT在1976年制定的包交換協(xié)議，是對分組交換網(wǎng)接口的約定。X.25網(wǎng)是指該網(wǎng)絡與網(wǎng)絡外部DTE的接口遵循X.25標準X.25規(guī)定了DTE-DCE之間的接口DTEDTEDTEDCEDCEDCEVC1VC2X.25分組交換網(wǎng)X.25接口X.25接口X.25提供的服務數(shù)據(jù)報虛電路永久虛電路PVC

PermanentVirtualCircuit交換虛電路SVC

SwitchVirtualCircuit用交換虛電路工作的通信過程三個階段呼叫建立數(shù)據(jù)傳輸虛電路釋放呼叫建立階段主叫方被叫方DTEDTEDCEDCE①呼叫請求分組Lmax②③呼入分組Lmin④呼叫接受分組Lmin⑤⑥呼叫接通分組Lmax數(shù)據(jù)傳輸階段主叫方DTE被叫方DTE全雙工通道釋放虛電路階段主釋方被釋方DTEDTEDCEDCE①釋放請求分組②③釋放指示分組④釋放證實分組⑤⑥釋放證實分組X.25的層次高層分組層數(shù)據(jù)鏈路層物理層分組層數(shù)據(jù)鏈路層物理層X.21物理層接口至遠程用戶進程邏輯信道：多重信道接口LAPB數(shù)據(jù)鏈路層接口X.25幀格式PacketlevelHeaderUserDataFlagFramelevelcontrolandAddressDataFCSFlagX.21Data第三層第一層第二層X.25采用的路由選擇和流量控制靜態(tài)固定路由選擇動態(tài)自適應路由選擇路由選擇滑動窗口流量控制X.25在中國的應用中國公共分組交換網(wǎng)CHINAPAC有6個國際出口接入方法專線入網(wǎng)DDN入網(wǎng)（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）電話入網(wǎng)二、幀中繼（FrameRelay）目的：為了支持高速交換第二代的X.25——數(shù)字式X.251984年形成標準90年代得到迅速發(fā)展5字節(jié)頭部+48字節(jié)數(shù)據(jù)使用虛電路（VC）工作其標準化和研究由ITU和ATM論壇進行

ITU——國際通信聯(lián)合會ATM標準中定義的端系統(tǒng)接口基本標準為155.52Mb/s的SDH接口。在ATM論壇的標準中還定義了T1、E1及25M、51M、100Mb/s等多種速率的物理接口。用戶接入電路UAC——用戶網(wǎng)絡接口UNI常用速率有：64Kbps、2.048Mbps(E1)、1.544Mbps(T1)UNI有兩個端口：用戶側(cè)——用戶接入端口UAP

網(wǎng)絡側(cè)——網(wǎng)絡接入端口NAP許諾的信息速率CIR數(shù)據(jù)鏈路連接標識符DLCI幀中繼的主要組成部分ATM參考模型幀中繼的體系結(jié)構(gòu)Q.931/Q.933用戶可選的終端功能LAPD(Q.921)LAPD核心(Q.922)I.430/I.431I.430/I.431LAPD核心(Q.922)LAPD(Q.921)Q.931/Q.933控制平面控制平面用戶平面用戶平面用戶側(cè)網(wǎng)絡側(cè)幀中繼的原理幀中繼交換機收到一個幀的首部時，只要一查出幀的目的地址就立即轉(zhuǎn)發(fā)。出差錯的解決辦法檢測到有誤碼時，立即終止這次傳輸，并丟棄該幀。僅當幀中繼網(wǎng)絡本身的誤碼率非常低時，幀中繼技術才是可行的?？焖俜纸M交換幀中繼FR分布式隊列雙總線DQDB交換的多兆比數(shù)據(jù)服務SMDS寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)B-ISDN異步傳輸模式ATM快速分組交換的技術幀長可變——幀中繼幀長固定——信元中繼一般分組交換與幀中繼的比較從層次關系上一般分組交換幀中繼321313212312完全的差錯控制完全的差錯控制有限的差錯控制有限的差錯控制從存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式一般分組交換幀中繼源站源站目的站目的站中間結(jié)點中間結(jié)點幀中繼網(wǎng)絡提供的服務虛電路服務幀中繼的擁塞控制擁塞控制方法丟棄策略擁塞避免擁塞恢復許諾的信息速率CIR利用顯示信令避免擁塞利用顯示信令避免擁塞PVC1DLCI=16DLCI=17PVC2PVC1DLCI=100DLCI=101PVC2幀中繼網(wǎng)絡CIR=16kbpsCIR=16kbpsCIR=4kbpsCIR=16kbps用戶接入端口UAP網(wǎng)絡接入端口UAP用戶A用戶B幀中繼的幀格式FlagAddressInformationFCSFlag字節(jié)12~4可變21DLCIFECNBECNDE幀中繼的應用幀中繼的優(yōu)點：減少了網(wǎng)絡互連費用網(wǎng)絡復雜性降低、性能提高增加了互操作性協(xié)議的獨立性適合于：大文件傳送多個低速率線路的復用局域網(wǎng)的互連ATM中物理鏈路、虛電路和虛路徑的關系

ATM包的單元化處理TCP/IP綜合基礎篇P119ATM適合非常可靠的網(wǎng)絡2.5SLIP和PPPSLIP壓縮的SLIPPPPPPPoE使用SLIP或PPP的TCP/IP連接。。使用TCP/IP的客戶進程。。。。。。。。路由器選路進程至因特網(wǎng)撥號電話線用戶家庭因特網(wǎng)服務提供者（ISP）一、SLIP——串行鏈路

IP在20世紀80年代早期，3COM實現(xiàn)了一個報文組幀協(xié)議，該協(xié)議在串行鏈路上的IP報文幀中定義了一個字符序列（SLIP）1984年，RickAdams在BerkeleyUnix4.2版本和SunMicrosystems中實現(xiàn)了SLIP在RFC1055中給以描述，它的易于配置和可靠性使得它成為串行鏈路上的事實標準。LIP適用于家庭中每臺計算機幾乎都有的RS-232串行端口和高速調(diào)制解調(diào)器接入Internet。SLIP協(xié)議定義的幀格式數(shù)據(jù)報以一個稱作END（0xc0）的特殊字符結(jié)束。同時，為了防止數(shù)據(jù)報到來之前的線路噪聲被當成數(shù)據(jù)報內(nèi)容，大多數(shù)實現(xiàn)在數(shù)據(jù)報的開始處也傳一個END字符（如果有線路噪聲，那么END字符將結(jié)束這份錯誤的報文。這樣當前的報文得以正確地傳輸，而前一個錯誤報文交給上層后，會發(fā)現(xiàn)其內(nèi)容毫無意義而被丟棄）。如果IP報文中某個字符為END，那么就要連續(xù)傳輸兩個字節(jié)0xdb和0xdc來取代它。0xdb這個特殊字符被稱作SLIP的ESC字符，但是它的值與ASCII碼的ESC字符（0x1b）不同。如果IP報文中某個字符為SLIP的ESC字符，那么就要連續(xù)傳輸兩個字節(jié)0xdb和0xdd來取代它。SLIP也存在一系列問題：它不能檢錯和糾錯僅支持IP只有預先知道對方的IP地址才能通信SLIP不提供認證機制SLIP不是Internet認可的標準盡管SLIP有許多不足，但它提供了訪問Internet的一種低價方法。關于SLIP的信息，見/RFCs/rfc1055.txt二、壓縮的SLIP——CSLIP由于串行線路的速率通常較低，而且通信經(jīng)常是交互式的，因此在SLIP線路上有許多小的TCP分組進行交換。為了傳送1個字節(jié)的數(shù)據(jù)需要20個字節(jié)的IP首部和20個字節(jié)的TCP首部，總數(shù)超過40個字節(jié)。于是人們提出一個被稱作CSLIP，CSLIP一般能把上面的40個字節(jié)壓縮到3或5個字節(jié)。它能在CSLIP的每一端維持多達16個TCP連接，并且知道其中每個連接的首部中的某些字段一般不會發(fā)生變化。這些壓縮的首部大大地縮短了交互響應時間。見RFC1144現(xiàn)在大多數(shù)的SLIP產(chǎn)品都支持CSLIPPPP封裝TCP/IPNovellIPXAppleTalkMultipleprotocol

encapsulationsusing

NCPsinPPPLinksetupandcontrol

usingLCPinPPP三、PPP——Point-to-Point協(xié)議PPP是1992年制定的點到點鏈路上傳輸幀的另一種方法PPP是面向位的協(xié)議，可以運行在同步或異步鏈路上使用HDLC的變形作為封裝基礎PPP修改了SLIP協(xié)議中的所有缺陷，包括以下三個部分：在串行鏈路上封裝IP數(shù)據(jù)報的方法。PPP既支持數(shù)據(jù)為8位和無奇偶檢驗的異步模式（如大多數(shù)計算機上都普遍存在的串行接口），還支持面向比特的同步鏈接。建立、配置及測試數(shù)據(jù)鏈路的鏈路控制協(xié)議LCP

（LinkControlProtocol）。它允許通信雙方進行協(xié)商，以確定不同的選項。針對不同網(wǎng)絡層協(xié)議的網(wǎng)絡控制協(xié)議NCP

（NetworkControlProtocol）體系。RFC1548描述了報文封裝的方法和鏈路控制協(xié)議RFC1332描述了針對IP的網(wǎng)絡控制協(xié)議PPP的幀格式C021鏈路控制數(shù)據(jù)0021IP數(shù)據(jù)報F7EAEFC03協(xié)議信息FCSF7E字節(jié)1112不超過1500字節(jié)218021網(wǎng)絡控制數(shù)據(jù)由于標志字符的值是0x7e，因此當該字符出現(xiàn)在信息字段中時，PPP需要對它進行轉(zhuǎn)義。在同步鏈路中，該過程是通過比特填充的硬件技術來完成的。在異步鏈路中，特殊字符0x7d用作轉(zhuǎn)義字符。當它出現(xiàn)在PPP數(shù)據(jù)幀中時，那么緊接著的字符的第6個比特要取其補碼，具體實現(xiàn)過程如下：1)當遇到字符0x7e時，需連續(xù)傳送兩個字符：0x7d和0x5e，以實現(xiàn)標志字符的轉(zhuǎn)義。2)當遇到轉(zhuǎn)義字符0x7d時，需連續(xù)傳送兩個字符：0x7d和0x5d，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)義字符的轉(zhuǎn)義。3)默認情況下，如果字符的值小于0x20（比如，一個ASCII控制字符），一般都要進行轉(zhuǎn)義。PPP比SLIP具有下面這些優(yōu)點PPP支持在單根串行線路上運行多種協(xié)議，不只是IP協(xié)議；每一幀都有循環(huán)冗余檢驗；通信雙方可以進行IP地址的動態(tài)協(xié)商(使用IP網(wǎng)絡控制協(xié)議)；與CSLIP類似，對TCP和IP報文首部進行壓縮；鏈路控制協(xié)議可以對多個數(shù)據(jù)鏈路選項進行設置。四、PPPoE在Ethernet基礎上，對通信線路的建立和切斷進行管理，同時也可以使用認證功能，服務的提供商對顧客也能夠進行比較容易的管理。PPPoE幀格式Ethernet類型14字節(jié)PPPoE報頭6字節(jié)PPP協(xié)議2字節(jié)C021數(shù)據(jù)38~1492字節(jié)FCS版本4位類型4位編碼1字節(jié)會話ID2字節(jié)長度2字節(jié)2.6環(huán)回接口大多數(shù)的產(chǎn)品都支持環(huán)回接口（LoopbackInterface），以允許運行在同一臺主機上的客戶程序和服務器程序通過TCP/IP進行通信。A類網(wǎng)絡號127就是為環(huán)回接口預留的。根據(jù)慣例，大多數(shù)系統(tǒng)把IP地址127.0.0.1分配給這個接口，并命名為localhost。一個傳給環(huán)回接口的IP數(shù)據(jù)報不能在任何網(wǎng)絡上出現(xiàn)。環(huán)回接口處理IP數(shù)據(jù)報的簡單過程環(huán)回接口處理IP數(shù)據(jù)報的關鍵點傳給環(huán)回地址（一般是127.0.0.1）的任何數(shù)據(jù)均作為IP輸入傳給廣播地址或多播地址的數(shù)據(jù)報復制一份傳給環(huán)回接口，然后送到以太網(wǎng)上。這是因為廣播傳送和多播傳送包含主機本身。任何傳給該主機IP地址的數(shù)據(jù)均送到環(huán)回接口2.7最大傳輸單元MTU以太網(wǎng)1500字節(jié)IEEE802.31492字節(jié)16M令牌環(huán)17914字節(jié)4M令牌環(huán)4464字節(jié)FDDI4352字節(jié)X.25576字節(jié)點對點（低時延）296字節(jié)路徑MTU——PMTU兩臺通信主機路徑中的最小MTU被稱作路徑MTU。兩臺主機之間的路徑MTU不一定是個常數(shù)，它取決于當時所選擇的路由。RFC1191描述了路徑MTU的發(fā)現(xiàn)機制2.8其他數(shù)據(jù)鏈路層100VG-AnyLANHIPPI光纖通信無線LAN藍牙等2.9數(shù)據(jù)鏈路層技術的發(fā)展和變化交換技術的發(fā)展循環(huán)檢查技術虛擬局域網(wǎng)課下作業(yè)（必做）1.查資料：路徑MTU的發(fā)現(xiàn)機制用ping、tracert等網(wǎng)絡工具測試路徑MTU課下作業(yè)（選作）1.編寫程序，根據(jù)給出的原始數(shù)據(jù)，組裝一個IEEE802.3(或者Ethernet)格式的幀，輸入文件為二進制文件運行格式：程序名輸入文件輸出文件2.編程模擬Ethernet幀的發(fā)送過程，即CSMA/CD工作流程3.1IP地址

255255

255

255點十進制最大值NetworkHost32bitsIP地址

255255

255

255點十進制最大值NetworkHost128

64

32

16

8

4

2

1

11111111

11111111

11111111

11111111二進制32bits1891617242532128

64

32

16

8

4

2

1

128

64

32

16

8

4

2

1

128

64

32

16

8

4

2

1

IP地址

255255

255

255點十進制最大值NetworkHost128

64

32

16

8

4

2

1

11111111

11111111

11111111

11111111

10101100

00010000

01111010

11001100二進制32bits

172

16

122

204舉例十進制二進制1891617242532128

64

32

16

8

4

2

1

128

64

32

16

8

4

2

1

128

64

32

16

8

4

2

1

A類:B類:C類:D類: E類:IP地址分類0Net-idHost-idHost-idHost-id10Net-idNet-idHost-idHost-id110Net-idNet-idNet-idHost-id8bits8bits8bits8bits11110Usedforresearch1110Broadcastaddressnet-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001A類地址的網(wǎng)絡號字段net-id為1字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001B類地址的網(wǎng)絡號字段net-id為2字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001C類地址的網(wǎng)絡號字段net-id為3字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001A類地址的主機號字段host-id為3字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001B類地址的主機號字段host-id為2字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001C類地址的主機號字段host-id為1字節(jié)net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001D類地址是多播地址

net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bitIP地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16bitB類地址C類地址011host-id8bitD類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

1

001E類地址保留為今后使用

十進制與二進制的轉(zhuǎn)換0 0 0 0 0 0 0 0 = 01 0 0 0 0 0 0 0 = 1281 1 0 0 0 0 0 0 = 1921 1 1 0 0 0 0 0 = 2241 1 1 1 0 0 0 0 = 2401 1 1 1 1 0 0 0 = 2481 1 1 1 1 1 0 0 = 2521 1 1 1 1 1 1 0 = 2541 1 1 1 1 1 1 1 = 255128 64 32 16 8 4 2 1各類IP地址的范圍1A:位0NNNNNNNHostHostHost891617242532范圍(1-126)1B:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532范圍(128-191)1C:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532范圍(192-223)1D:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532范圍(224-239)主機地址02118E1172.161212NetworkHost..NetworkInterfaceE0E1RoutingTableE0

11111111可用的主機地址172

16

0

0

10101100

00010000

00000000

0000000016

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

NetworkHost

00000000

00000001

11111111

11111111

11111111

11111110......

00000000

00000011

11111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534IP地址的特點由因特網(wǎng)編號授權委員會INAN(InternetAssignedNumberAuthority)統(tǒng)一分配非等級的地址結(jié)構(gòu)一個主機同時連到兩個網(wǎng)絡上——多接口主機IP地址同時指明主機和網(wǎng)絡用轉(zhuǎn)發(fā)器和網(wǎng)橋連接起來的若干局域網(wǎng)具有相同的網(wǎng)絡號所有分配到網(wǎng)絡號的網(wǎng)絡都是平等的主機號置全0可用來指明單個網(wǎng)絡的地址特殊IP地址網(wǎng)絡地址主機號部分為全0，用來表示一個網(wǎng)絡，而不是連接到該網(wǎng)絡的主機，該地址不能在IP包中出現(xiàn)。如：表示一個B類網(wǎng)絡128.1直接廣播地址主機號部分為全1，該地址作為目的地址時表示發(fā)給一個網(wǎng)絡中的所有主機，但只有單個包通過互聯(lián)網(wǎng)到達該網(wǎng)絡，然后送達該網(wǎng)絡中的所有主機。如：目的地址為55的包是發(fā)給一個B類網(wǎng)絡128.1中的所有主機。有限廣播地址

55表示在本網(wǎng)絡中的一次廣播。本機地址

當計算機啟動時能自動獲得它的IP地址，但，啟動協(xié)議也使用IP來通信。當使用這個啟動協(xié)議時，計算機不可能支持一個正確的IP源地址，為了處理這一情況，用

指本計算機?；厮偷刂?27.*.*.*

用于測試網(wǎng)絡應用程序，當一個應用程序發(fā)送數(shù)據(jù)給另一個應用程序時，數(shù)據(jù)向下穿過協(xié)議棧到達IP軟件，IP軟件把數(shù)據(jù)向上通過協(xié)議棧返回第二個程序。因此，程序員可以很快地在一臺計算機上測試程序邏輯，而無需兩臺計算機，也無須通過網(wǎng)絡發(fā)送包。根據(jù)習慣，經(jīng)常使用主機號1，所以常見的回送地址是特殊IP地址小結(jié)網(wǎng)絡號主機號地址類型

用途全0全0本機啟動時使用網(wǎng)絡全0網(wǎng)絡標識一個網(wǎng)絡網(wǎng)絡全1直接廣播在特定網(wǎng)絡上廣播全1全1有限廣播在本地網(wǎng)絡上廣播127任意回送協(xié)議棧測試保留IP地址

為了解決IP地址缺乏問題，IANA在RFC1918中規(guī)定：保留一些IP地址空間，用于私有網(wǎng)內(nèi)，不在公共網(wǎng)內(nèi)存在。/8172.16~31.0.0/16/243.2子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼IP地址的設計不合理不夠用浪費將IP地址擴展（IPV6）劃分子網(wǎng)

網(wǎng)絡號子網(wǎng)號主機號全1全0子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡

不劃分子網(wǎng)的IP地址…...5354Network劃分子網(wǎng)的IP地址子網(wǎng)的尋址00600050E0172.16NetworkNetworkInterfaceE0E1NewRoutingTable2160Host..E1子網(wǎng)的尋址00600050E0E1172.162160NetworkHost..NetworkInterfaceE0E1NewRoutingTableSubnet子網(wǎng)掩碼1721600255255002552552550IP

地址缺省的子網(wǎng)掩碼有8位子網(wǎng)號的子網(wǎng)掩碼NetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHost11111111111111110000000000000000劃分子網(wǎng)要付出代價一個B類地址本來可容納216-2=65534臺主機劃出6位子網(wǎng)號后最多可有：

26-2=62個子網(wǎng)每個子網(wǎng)最多可有210-2=1022臺主機共容納62×1022=63364臺主機比劃分子網(wǎng)前少容納

65534-63364=2170臺主機不劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼1…11000…000111…1110…0111…111000…000A類石油大學202.194.145.~

屬于C類地址，沒劃分子網(wǎng)，故子網(wǎng)掩碼為B類C類子網(wǎng)規(guī)劃Othersubnets62820個子網(wǎng)每個子網(wǎng)內(nèi)5個主機C類地址:無類路由選擇CIDR

ClasslessInter-DomainRouting用來解決兩類問題：主干網(wǎng)路由表的增長——聚合路由，使屬于同一個AS的多個地址映射到一個地址上。IP地址不夠用——合理分配網(wǎng)絡號和主機號的長度，使得IP地址被充分利用。關鍵技術：在IP地址和路由表中變長前綴之間有效地找到最長匹配參考網(wǎng)站：/有類和無類路由協(xié)議路由協(xié)議有類或無類路由信息協(xié)議RIP有類路由信息協(xié)議RIPV2無類內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議IGRP有類開放最短通路優(yōu)先OSPF無類邊界網(wǎng)關協(xié)議BGP無類增強內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議EIGRP無類3.3IP數(shù)據(jù)報首部數(shù)據(jù)前一部分：20字節(jié)的固定首部后一部分：長度可變的選項字段、填充版本首部長度服務類型總長度標識標志片偏移壽命協(xié)議首部檢驗和源IP地址目的IP地址長度可變的選項字段填充數(shù)據(jù)…比特04816192431固定部分可變部分04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特數(shù)據(jù)部分首部傳送IP數(shù)據(jù)報首部發(fā)送在前可變部分首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特數(shù)據(jù)部分首部傳送IP數(shù)據(jù)報固定部分首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特數(shù)據(jù)部分首部傳送IP數(shù)據(jù)報固定部分可變部分首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分版本——占4bit，指IP協(xié)議的版本目前的IP協(xié)議版本號為4(即IPv4)首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分首部長度——占4bit，可表示的最大數(shù)值是15個單位(一個單位為4字節(jié))因此IP的首部長度的最大值是60字節(jié)。首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分服務類型——占8bit，用來獲得更好的服務這個字段以前一直沒有被人們使用服務類型

8位用來獲得更好的服務優(yōu)先級DTRC未用01234567LowDelayHighThroughputHighReliabilityLowCostToS0ToS最多有一位置1ToS字段推薦值首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu)先級數(shù)據(jù)部分比特固定部分可變部分總長度——占16bit，指首部和數(shù)據(jù)之和的長度，單位為字節(jié)，因此數(shù)據(jù)報的最大長度為65535字節(jié)。總長度必須不超過最大傳送單元MTU。

首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識服務類型總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可