计算机网络第五版课件第4章网络层.ppt

计算机网络 第 4章 网络层 第4章 网络层 本章最重要的概念是： IP地址与物理地址的关系。 分类的IP地址(包括子网掩码)和无分类域间路由选择CIDR。 路由选择协议的工作原理。 4.1 互连网的概念 4.2 因特网的网际协议IP 4.3 划分子网和构造超网 4.4 因特网控制报文协议ICMP 4.5 因特网的路由选择协议 4.6 IP多播和因特网组管理协议 4.7 下一代的网际协议IPv6 (IPng) 以小写字母i开始的internet(互联网或互连网)是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。 以大写字母I开始的Internet(因特网)则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族，且其前身是美国的ARPANET。 4.1.2 中继设备 将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统)，ISO的术语称之为中继(relay)系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下五种不同的中继系统。 （1）物理层中继系统，即转发器(repeater)。 （2）数据链路层中继系统，即网桥或桥接器(bridge)。 （3）网络层中继系统，即路由器(router)。 （4）网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)。 （5）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)，也有人称之为网间连接器、信关或联网机。 4.2 因特网的网际协议IP IP协议配套使用的有下述四个协议。 地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol) 逆地址解析协议RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 因特网控制报文协议ICMP (Internet Control Message Protocol) 因特网组管理协议IGMP (Internet Group Management Protocol)。 网际协议 IP 及其配套协议 4.2.1 分类的 IP 地址1. IP 地址及其表示方法 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 bit 的标识符。 IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 IP 地址的编址方法 分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。 子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC 950]在 1985 年通过。 构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993 年提出后很快就得到推广应用。 分类 IP 地址 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。 两级的 IP 地址可以记为： IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 路由器转发分组的步骤 先按所要找的 IP 地址中的网络号 net-id 把目的网络找到。 当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id 将数据报直接交付给目的主机。 按照整数字节划分 net-id 字段和 host-id 字段，就可以使路由器在收到一个分组时能够更快地将地址中的网络号提取出来。 在主机或路由器中存放的IP地址都是32 bit的二进制代码。为了提高可读性，在写出给人看的IP地址时，往往每隔8 bit插入一个空格。但这样还是不方便。于是我们常常将32 bit的IP地址中的每8 bit用其等效的十进制数字表示，并且在这些数字之间加上一个点。这就叫做点分十进制记法(dotted decimal notation)。下图表示了这种方法，这是一个B类IP地址。 点分十进制记法 2．常用的三种类别的IP地址 A类地址的net-id字段占一个字节，只有7个比特可供使用。 整个A类地址空间共有231 (2147483648)个地址。 B类地址的net-id字段有2字节，但前面两个比特(1 0)已经固定了，只剩下14个比特可以变化。 C类地址有3个