网络节点的标识方法,用于网络上数据的端到端的传递.ppt

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1、IP是网络层协议，也是当今应用最广泛的网络协议之一IP协议规定了数据的封装方式，网络节点的标识方法，用于网络上数据的端到端的传递,引入,掌握IP地址的格式、分类和子网掩码掌握路由的基本概念和相关路由协议简介掌握网络层协议ARP和RARP的工作原理掌握IP寻址的基本原理,课程目标,学习完本课程，您应该能够：,IP协议概述IP地址和地址映射IP包转发其他相关协议介绍,目录,UDP,IP及其相关协议,TCP,IP,以太网、令牌环、FDDI、HDLC、PPP、X.25、帧中继、PSTN、ISDN等,协议号6,协议号17,ICMP,IGMP,ARP,RARP,传输层,网络层,网络接口层,IP的主要作用,

2、标识节点和链路用唯一的IP地址标识每一个节点用唯一的IP网络号标识每一个链路寻址和转发确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置IP路由器选择适当的路径将IP包转发到目的节点适应各种数据链路根据链路的MTU对IP包进行分片和重组为了通过实际的数据链路传递信息，须建立IP地址到数据链路层地址的映射,IP网络的结构,IP网络由多个网段构成，每个网段对应一个链路路由器负责将网段连接起来，适配链路层协议，在网络之间转发数据包,NetworkA,NetworkB,NetworkD,NetworkC,IP头格式,20字节,IP协议概述IP地址和地址映射IP包转发其他相关协议介绍,目录,IP 地址格式和

3、表示方法,例如,网络号,主机号,8位,8位,8位,8位,二进制32位,0 1720 86 1 431 210 10 1 50 2 1（172）10=（10101100）2（10101100）20*201111111=10000000-1=128-1=0-127=1-126,网络号和主机号,网络号用于区分不同的IP网络主机号用于标识该网络内的一个IP节点,192.168.2.1,192.168.2.10,192.168. 2.12,10.1.1.1,10.250.8.11,10.180.30.118,E0/1,192.168.2.2,10.6.24.2,E0/0,IP地址分类,ABC三类地址的有

4、效范围和保留的IP地址,特殊的IP地址,ARP,广播ARP请求,IP=1.1.1.3, MAC=?,IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,HostC,IP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333,单播ARP响应,IP=1.1.1.3, MAC=00E0.FC03.3333,IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,IP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222,HostC,IP=1.1.1.3MAC=00E0.FC03.3333,R

5、ARP,广播RARP请求,MAC=00E0.FC01.1111无IP地址,无盘工作站,HostB,RARP Server,单播RARP响应,MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111IP=1.1.1.1,HostB,MAC=00E0.FC01.1111, IP=?,RARP Server,无盘工作站,IP协议概述IP地址和地址映射IP包转发其他相关协议介绍,目录,主机单播IP包发送,上层协议要求发送数据包,目的是否直连,解析网关硬件地址,解析目的主机硬件地址,封装成帧并由相应接口发出,Y,N,若目的地址所处网络号与本机所处网络号相同，则目

6、的处于直连网段,路由器单播IP包转发,目的是否本机,数据包入站,目的是否直连,解析下一跳路由器硬件地址,解析目的主机硬件地址,封装成帧并由相应出接口发出,提交本机上层协议处理,Y,N,Y,N,若目的地址所处网络号与本机任一接口的网络号相同，则目的处于相应接口直连网段路由器通过查找路由信息判断下一跳路由器地址,主机接收IP包,如果IP包的目的地址符合下列情况之一，则主机接收此包目的IP地址等于自己的IP地址目的IP地址是一个广播地址目的IP地址是一个组播地址，而本机的某个服务属于此组播组否则主机的网络层丢弃此IP包,网络接口层提交接收的数据包,目的是否本机,丢弃,解封装并提交给相应的协议处理,Y

7、,N,广播风暴,路由器转发广播将导致全网充斥广播，可能引发广播风暴路由器默认不转发广播,广播包,DIP=255.255.255.255,IP协议概述IP地址和地址映射IP包转发其他相关协议介绍,目录,代理ARP,广播ARP请求,IP=2.2.2.3, MAC=?,IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.1111,HostA,ARP代理,单播ARP响应,IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC03.3333,HostC,IP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333,广播ARP请求,IP=2.2.2.3, MAC=?,IP=1.1.1.1MAC=00E0.FC01.111

8、1,HostA,ARP代理,HostC,IP=2.2.2.3MAC=00E0.FC03.3333,IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.2MAC=00E0.FC02.2222,IP=2.2.2.2MAC=00E0.FC04.4444,E0/0,E0/1,E0/0,E0/1,单播ARP响应,IP,ICMP,DIP=2.2.2.2ICMP Echo Request,IP=1.1.1.1,HostA,HostB,IP=2.2.2.2,ICMP定义了错误报告和其它关于IP数据包处理情况的消息ICMP可用于报告IP数据包传递过程中发生的错误、失败等信息，提供网络

9、诊断等功能ICMP消息可分为ICMP差错消息和ICMP查询消息,DIP=1.1.1.1ICMP Echo Reply,你能听到吗？,听到了！,ICMP可达性探测,课堂练习：,课堂练习：,例 已知一主机的IP地址为192.9.200.13，子网掩码为255.255.255.0。求该主机IP地址的网络号、主机号、广播地址。,先将IP地址和子网掩码化为二进制数为： 192.9.200.13 11000000 00001001 11001000 00001101 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000 进行逻辑与（AND）运算为： 11000

10、000 00001001 11001000 00000000 即得网络号为192.9.200.0。 子网掩码取反为： 10000000 00001001 11001000 00001101 00000000 00000000 00000000 11111111 再与IP地址进行逻辑与运算为： 00000000 00000000 00000000 00001101 即得主机号为：0.0.0.13。 广播地址：192.9.200.255 11000000 00001001 11001000 11111111,课堂练习：,1、已知某计算机所使用的IP地址是195.169.20.25,子网掩码是255

11、.255.255.240，计算出该机器的网络号（子网号）、主机号，该机所在的网络有几台主机，并确定其地址范围。,课堂练习：,2、IP 地址202.135.111.77 对应的自然分类网段的广播地址为_。,课堂练习：,3、 IP 地址 10.0.10.32 和掩码 255.255.255.224代表的是一个_。A.主机地址 B.网络地址 C. 广播地址 D.以上都不对,32位IP地址分为网络号和主机号两部分，用以标识网络和主机主机将跨网段IP包交给默认网关，路由器负责跨网段转发数据包ARP协议用于把已知的IP地址解析为MAC地址RARP用于在数据链路层地址已知时解析IP地址ICMP定义了网络层控制和传递消息的功能,本章总结,