1:IP地址
1) 概念:网络上任一设备用来区别于其他设备的标志
2) 表示:32位二进制数表示一个IP地址
3) 分类:A/B/C/D/E五类网络,用IP地址的高位来区分
a) 0表示A类(网络地址长度1),10表示B类(网络地址长度2),110表示C类(网络地址长度3),1110表示D类,11110表示E类
b) 主机号全为0或全为1作为本网络地址和广播地址使用,不能分配给用户使用
c) D类网络用语广播
d) E类网络常用于进行试验
4) 子网技术
a) 两层地址结构:网络地址和主机地址
b) 三层地址结构:将每个网络进一步划分成若干个子网,从而有网络地址、子网地址和主机地址
子网掩码:32位的值,用于区分任意IP地址中的网络地址和主机地址;网络地址的所有位都置1,主机地址的所有位都置0
5) 超网技术:将多个C 类的网络聚合起来,构成一个单一的、具有共同地址前缀的网络
a) 减少路由表表项的数量,节省路由器中的资源
b) 按照实际需要进行网络地址分配,提高地址空间的利用率
例:规模在254 结点以上(但远小于6万)的网络,可分配一个由若干C 类地址聚合成的超网地址空间块,而不必占用一个完整的B 类地址空间
6) 路由器处理IP数据包
a) 目的地址的网络ID存在于路由器的路由表中,转发至本网络ID的Interface指定的接口上
b) 目的地址的网络ID不存在于路由器的路由表中,则查看有无默认路由,有则,转发至本默认路由的Interface接口上,否则,丢弃数据包
c) 一个基本的路由表的表项包含以下几个字段:目的地址、下一站的地址、转发端口
2:IP数据包格式
1) 网络字节序和主机字节序:保证各种不同的计算机(大端、小端模式)能对数据包有相同的理解
2) 各字段功能
a) 版本号:数据包格式的版本号
b) 头长度:IP头的长度,以4个字节为单位
c) 服务类型(TOS, Type Of Service):规定对本数据包的处理方式
d) 总长度:整个IP数据包的长度,以字节为单位
e) 标识、标志、片偏移
f) 生存时间(TTL, Time To Live):指定了数据包可以在网络中传输的最长时间
g) 上层协议标识
h) 校验和:保证IP头部在传输时的完整性
i) 源地址、目的地址
3) 分片与重组
a) 物理网络对数据帧的长度有限制(MTU),数据包的长度不能大于物理层的MTU
b) 分片动作经常在路由器上发生,重组只在目标主机上进行
c) 标识字段:是维护一个全局变量来设置数据包标识,每产生一个IP数据包该变量加1;目的地重组时,可以根据标识字段识别哪些IP数据包是同一个原IP数据包的分片
d) 标志字段:3位,前两位一般不用,设为0;最后一位是结束分片标志,设为1表示数据包之后还有原数据包的分片,设为0表示数据包是原数据包的最后一个分片
e) 片偏移:表示该分片的数据相对原IP数据包的数据的偏移量,从0开始计算
f) 重组:第一个分片到达后的一定时间内,原IP数据包的所有分片全部到达,则可以完成重组。如果超过时间,则主机将该数据包的所有分片丢弃
4) IP选项
a) 选项码
i. 复制:用来控制一个带有选项的IP数据包被分片后对选项的处理方式
ii. 选项类:选项所属的类别
iii. 选项号:用于区别不同的选项
b) 长度
c) 指针:指向IP选项的内容
d) 功能:实现对数据包传输过程的控制,如规定数据包要经过的路由;进行网络测试,如一个数据包传输过程中经过了哪些路由器