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第 6 章 网络互连 回顾：TCP/IP分层协议模型(体系结构) TCP/IP 体系 6.2.1 分类的 IP 地址 前提： IP网络技术将不同物理网络技术统一 因特网可成一个单一、抽象的网络 6.2.1 分类的 IP 地址 6.2.1 分类的 IP 地址 6.2.1 分类的 IP 地址 分类的IP地址。最基本的编址方法，1981年通过相应标准。 子网的划分。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。是比较新的无分类编址方法，1993年提出后很快得到推广应用。 分类的 IP 地址 IP 地址中的网络号字段和主机号字段 IP地址的点分十进制记法 一般不使用的特殊IP地址 IP 地址的使用范围 快速判断分类的IP地址 从第一个8位组的取值可区分IP地址的类型： A类地址：1~127 B类地址：128~191 C类地址：192~223 D类地址：224~239 E类地址：240~247 IP 地址的一些重要特点 (1) IP地址是一种分级的地址结构，好处： IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，主机号由得到该网络号的单位自行分配。方便IP 地址的管理。 路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(不考虑目的主机号)，减小了路由表的存储空间和查找时间。 IP 地址的一些重要特点 (2) IP地址标识一个主机(或路由器)的接口。 多接口主机(multihomed host)同时连接到两个网络时，必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号必须是不同的。 由于一个路由器至少应当连接到两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 IP 地址的一些重要特点 (3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，具有同样的网络号net-id。 (4) 所有分配到网络号net-id的网络，无论是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。 互联网中的 IP 地址 互联网中的 IP 地址 互联网中的 IP 地址 互联网中的 IP 地址 6.2.2 IP 地址与硬件地址 在数据链路层看不见数据报的IP地址。 6.2.3 地址解析协议 ARP和逆地址解析协议 RARP 需求：在实际网络的链路上传送数据帧时， 必须使用硬件地址。 解决：地址解析协议ARP [RFC826] (The Address Resolution Protocol) 实现IP地址与数据链路层地址(MAC地址)的映射。 6.2.3 地址解析协议 ARP和逆地址解析协议 RARP ARP举例： 在一个广播型网络中，主机A希望得到主机B的MAC地址，就广播ARP请求： “谁的IP地址为B，请告诉我你的MAC地址？” 主机B识别出自己的IP地址后，向主机A发出ARP应答： “我的MAC地址是……”。 ARP协议的工作过程 主机启动加入网络时，主动广播自己的IP/MAC地址。 应当注意的问题 ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 逆地址解析协议 RARP (The Reverse Address Resolution Protocol) [RFC903]： 使只知道自己硬件地址的主机能够知道其 IP 地址。 6.2.4 IP 数据报的格式 服务类型(TOS – Type Of Service) 最大传输单元(Maximum Transmission Unit) 每个物理网络都有自己的MTU ，即物理网络对帧最大字节数的限制，由硬件决定。 IP 分组需要通过物理网络的帧来进行传输。 分片机制 在分组长度大于网络MTU的情况下，将其分成若干较小的部分传输，每个部分称为“片”。 IP 数据报分片的举例 分片的传输和控制 传输：每个分段独立选择传输路径，尽力传递。 控制：通过段头中的参数来控制。 分片重组(reassembly) 重组只在目的主机完成 减轻路由结点的负担，简化路由协议 简单、高效，体现尽力传递的设计思想 重组过程 当目的主机收到 MF=1 的分片时，首先将其进行缓存。 当收到 MF=0 的分片时，计算原始IP分组的长度： 原始分组长=本分片的偏移*8+本分片的数据长度 重组过程 利用原始分组长度检查是否收到全部分片， 若是：则按照各片偏移值重新组装成 IP 分组， 提交给高层软件； 否则：等待，直到收到该分组的全部分片。 IP 数据报首部的选项部分(Options) IP首部的