X00010005 第5章 IP基本原理.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,杭州华三通信技术有限公司,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,IP,基本原理,ISSUE 1.0,日期：,杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播,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,传输层,ICMP,网络层,IGMP,ARP,RARP,网络接口层,IP的主要作用,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,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,Version,IHL,Type of Service,Total Length,Identification,Flags,Fragment Offset,Protocol,Header Checksum,Time to Live,Source Address,Destination Address,Options,Padding,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 地址格式和表示方法,例如,网络号,主机号,192,.,168,.,5,.,123,11000000,.,10101000,.,00000101,.,01111011,8位,8位,8位,8位,二进制32位,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,网络,接口,192.168.2.0,10.0.0.0,E0/0,E0/1,IP地址分类,(组播),(保留),特殊的IP地址,网络号,主机号,地址类型和用途,Any,全0,网络地址，代表特定网段,Any,全1,网段广播地址，,代表特定网段的所有节点,127,Any,环回地址，常用于,环回测试,全0,代表所有网络，,常用于指定默认路由,全1,全网广播地址，,代表所有节点,ARP,广播ARP请求,IP=1.1.1.3,MAC=?,IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,HostC,IP=1.1.1.2,MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.3,MAC=00E0.FC03.3333,单播ARP响应,IP=1.1.1.3,MAC=,00E0.FC0,3.3333,IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,IP=1.1.1.2,MAC=00E0.FC02.2222,HostC,IP=1.1.1.3,MAC=00E0.FC03.3333,RARP,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.FC0,1.1111,IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111,IP=1.1.1.1,HostB,MAC=,00E0.FC0,1.1111,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，则目的处于直连网段,数据包入站,路由器单播IP包转发,目的是否本机,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,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=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111,HostA,ARP代理,单播ARP响应,IP=2.2.2.3,MAC=,00E0.FC0,3.3333,HostC,IP=2.2.2.3,MAC=00E0.FC03.3333,广播ARP请求,IP=2.2.2.3,MAC=?,IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111,HostA,ARP代理,HostC,IP=2.2.2.3,MAC=00E0.FC03.3333,IP=2.2.2.3,MAC=,00E0.FC0,2.2222,IP=1.1.1.2,MAC=00E0.FC02.2222,IP=2.2.2.2,MAC=00E0.FC04.4444,E0/0,E0/1,E0/0,E0/1,单播ARP响应,IP,ICMP,DIP=2.2.2.2,ICMP Echo Request,IP=1.1.1.1,HostA,HostB,IP=2.2.2.2,ICMP可达性探测,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=1.1.1.1,ICMP Echo Reply,你能听到吗？,听到了！,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,