第3章Internet的网络层协议讲解.ppt

第三章 Internet的网络层协议 3.1 IP协议 3.2 ICMP协议 3.3 IP路由的基本原理 3.4 IPman 3.1 IP协议 3.1.1 IP 协议的功能 3.1.2 IP包 3.1.1 IP协议的功能 提供一种无连接的数据报服务 尽全力型 不保证可靠（可能会丢失、重复） 不保证按序 3.1.2 IP包 3.1.2 IP包 版本（VERS）：4位，包含了创建该IP包的IP协议的的版本信息，用来证实发送方、接收方和它们之间的所有路器都约定使用该IP包格式。所有IP软件在处理一个包之前，都要检查版本字段，以保证与软件预期的格式相同，如果标准变了，则拒绝协议版本号不同的包，以免按照过时的格式错误地解释包的内容。当前的版本是4，即我们所说的IPV4。 3.1.2 IP包 首部长度（HLEN）：4位，以32位为单位的首部的长度。 总长度（TOTAL LENGTH）：16位，以8位为单位的IP包的总长度，包括头部＋数据，因些最长为65535字节。 3.1.2 IP包 服务类型（SERVICE TYPE）：8位，但只有7位有定义，也称为TOS（Type Of Service）, 它规定了包的处理方式。 优先级（Precedence）指明包的优先级，允许发送方表示每个包的重要程度，优先级的值从0（普通）到7（网络控制）。但一些路由器会忽略这些位，但它的概念非常重要，它提供了一种机制，允许控制登信息比一般的数据具有更高的优先级。 3.1.2 IP包 DTRC和位代表本包所希望的传输类型（但IP网不一定能保证） D: Low Delay T: High Throughput R: High Reliability C: Low Cost(后加的) X: 未用,必须为0 DTRC 4位,只能有一位为1; 四位都为0,表示为正常服务。 3.1.2 IP包 标识、标志、偏移量：（ID，Flag, Offset） IP协议将各种不同的物理网络连接在了一起，和物理网络的数据链路层协议对帧的最大长度的限制是不一样的，例如，以太网是1500字节，FDDI是4470字节，该限制称为网络的最大传输单元MTU（Maximum Transfer Unit）。MTU可以很小，也可以很大，完全取决于物理网络。当IP包很长，而物理网络的MTU很大时，是不经济的，IP包较大，而网络的MTU较小时，是无法封装在一个帧中的。IP协议采用的办法时，当IP包大，MTU小将IP包划分成片（Fragment）。在发送时分片，在到达目的站时再组合。 3.1.2 IP包 ID：来自于同一IP包的分片,其ID一样(IP软件使用的方法是在主存中保存一个全局计数器，每产生一个新的包，就将计数器加1)； Flag: 标志由3位组成，其中2位有定义，用于分控制，通常，使用TCP／IP的应用软件并不关心分片，因为，分片与重组都在操作系统的低层自动完成，对于端用户是不可见的，但是，为了测试互连网软件或调试操作问题，测试分片的包的大小是非常重要的，第1位为D位(Do not fragment), 当该位为1时，不分片，第2位为M（More fragment）指示是否还有进一步的分片； 3.1.2 IP包 Offset: 单个分片到达目的主机后才被重组，但各个分片到达的顺序不能保证与发送的顺序一致，Offset就是用指示其分片顺序的，其单位是8字节（分片的长度必须是８的倍数）。 3.1.2 IP包 例如，一个包，其数据长度为2200字节，通过一个MTU为820字节的网络时，路由器分片情况: 3.1.2 IP包 TTL：生存时间，允许该包在互连网中存在的时间，单位为秒。(The numbers of routers which a packet can pass.) 协议：Protocol,上层协议的类型, 如UDP(17),TCP(6),ICMP(1),GGP(3),EGP(8),IGP(9),OFPF(89),ISO-TP4(29)。 3.1.2 IP包 首部校验和：Header Checksum, 用于保证首部数据的完整性。首先将该字段清0，按16位为单位取反，然后求和，再取反.在收到IP包后，将首部的16位字再加一遍，如果未出错，则结果必定为全1。 源IP地址： 目的IP地址： 3.1.2 IP包 IP选项：IP Options字段是可选的，包含的选项主要用于网络测试或调试。但是，选项是IP协议的组成部分，所以，所有的标准实现都必须有它。 IP选项至少有一个8位长的选项码，有的还包含8位的选长度和一系列选项数据。选项码的格式如图所示。 选项格式 选项类 3.2