第3章互联网协议实验.pptVIP

第3章 网际协议实验 实验目的与实验环境 实验目的 掌握 IP数据报的格式 掌握子网掩码和路由转发机制 理解特殊 IP地址的含义 理解 IP分片过程 实验环境 运行 Windows XP/ Windows Server 2003/Windows 7 操作系统的计算机一台 Packet Tracer网络模拟器程序 IP协议 网际协议（Internet Protocol，IP）是TCP/IP协议族中最为核心的协议，所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都封装在IP数据报里传输。 IP协议的数据单元称为 IP数据报（IP Datagram） ，在网络中传输时被分装成包（Packet）或称为分组。 IP 数据报的传送是无连接、不可靠的： 在通信之前不需要与目的主机先建立好一条特定的通路； 对数据进行“尽力传输”。 IP报文格式 IP报文格式（续） 版本：占 4比特，这个字段定义了 IP的版本。目前的主流版本是 4(IPv4)，但它正逐渐地被版本 6(IPv6)所替代。 首部长度：占 4 比特，该字段用 4 字节为一个单位来定义首部长度。将该值乘 4可得到用字节表示的首部长度，IP首部长度的范围为 20～60 个字节。 服务类型：占 1 个字节，由 3 比特的路由优先级、4 比特的服务类型（4 比特分别对应最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用，在一个 IP 数据报中这 4 比特只能有一位被置为 1）和 1 比特未用位（该位必须置为 0）组成。 总长度：占 2 个字节，以字节为单位，定义 IP数据报的总长度（首部加上数据） 。 IP报文格式（续） 标识：占 2个字节，是每个 IP数据报特有的 ID值，在分片时被复制到每个分片。 标志：由 3比特位组成。第 1 位保留；第 2 位为不分片标志，值为 1时表示此数据报不可以被分片；第 3 位为更多分片标志，值为 1时表示在当前分片包之后还有分片，即此包不是最后分片。 片偏移： 由 13 比特位组成， 偏移量的单位为 8 字节。 如果当前 IP包是一个分片包，该字段指明了当前分片包在与其它分片包被重新组装成一个 IP 数据报时，应该位于数据报的什么位置上。 生存时间（Time To Live，TTL） ：占1个字节，表明数据报的生存时间，单位一般是通过路由器的最大数量，或称最大跳数。通常 TTL 的起始值为 32、64、128。 IP报文格式（续） 协议： 1 个字节， 定义了使用 IP层服务的较高层协议， 如 6 代表TCP、 17 代表 UDP、1 代表 ICMP、2 代表 IGMP等。 检验和：占 2 字节，由16 位反码求和算法生成。只对 IP首部内容进行错误检测，校验范围不包括数据部分和计算的校验和字段本身。 源 IP地址：4 个字节，定义了源主机的 IP地址。 目的 IP 地址：也为 4 个字节，定义了目的主机的 IP 地址。通常情况下，在 IP 数据报从源主机传送到目的主机期间，源 IP地址和目的 IP地址保持不变，除非使用网络地址转换。 可选项：不是每个数据报所必需的，通常用于网络测试和调试。 IP包实例 IP地址的定义 IP地址是网络中主机的唯一标识，主机和路由器通过数据包的 IP地址来识别数据的发送方和目的端。 目前使用较为广泛的是 32 比特的 Ipv4 地址，一般以点分十进制形式表示，即用三个小数点隔开四个 0~255 的十进制整数，比如“192.168.1.1” 。 IP地址由网络号和主机号两部分组成。网络号用于识别主机所在的的网络，主机号用于识别该网络中的主机。 IP地址类型及其结构 A类 IP地址的表示法 如果用w,x,y,z分别表示这4个字节，则5类IP地址的范围就是： A类：1.x.y.z～126.x.y.z（其中，127.0.0.1不作IP地址，用于网络内部使用） B类：128.x.y.z～191.x.y.z C类：192.x.y.z～223.x.y.z D类：224.0.0.0～239.255.255.255（其中224.0.0.0不用，224.0.0.1分配给永久性IP主机组，包括网关） E 类：240.0.0.0～255.255.255.254 特殊的IP地址 网络地址：主机地址为全“0”的IP地址不分配给任何主机，而是作为网络本身的标识。例：主机202.198.151.136所在网络地址为202.198.151.0 直接广播地址：主机地直址为全“1”的IP地址不分配给任何主机，用作广播地址，对应分组传递组该网络中的所有结点 。例：202.198.151.136所在网络的广播地址为202.198.151.255。路由器默认不转发目的地址为直接广播地址的 IP包，除非开启此功能。 受限广播