與網(wǎng)際協(xié)議IP配套的協(xié)議:地址解析協(xié)議ARP,逆地址解析協(xié)議RARP,網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP,網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP。
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的中間設(shè)備:物理層使用的中間設(shè)備叫轉(zhuǎn)發(fā)器;數(shù)據(jù)鏈路層使用的中間設(shè)備叫網(wǎng)橋或橋接器;網(wǎng)絡(luò)層使用的中間設(shè)備叫路由器;在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的中間設(shè)備叫網(wǎng)關(guān)。
IP地址表示方式:二進(jìn)制表示和點(diǎn)分十進(jìn)制表示。A類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段占一個(gè)字節(jié),只有7位可以使用(第一位指定為0),可以指派的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是126個(gè)(2^7-2,網(wǎng)絡(luò)號(hào)全0和全1);B類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段有兩個(gè)字節(jié),前面兩位為10,剩下14位可以進(jìn)行分配。
C類地址有3個(gè)字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段,最前面3位為110。D類地址用于IP多播。
IP地址特點(diǎn):1 每個(gè)IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分組成,這樣IP地址管理機(jī)構(gòu)在分配IP地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào),主機(jī)號(hào)由得到網(wǎng)絡(luò)的單位自行分配。路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組,使路由表中的項(xiàng)目大幅減少。
2 實(shí)際上IP地址是標(biāo)記一個(gè)主機(jī)和一條鏈路接口。當(dāng)一個(gè)主機(jī)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí),主機(jī)就必須同時(shí)有兩個(gè)IP地址。(多歸屬主機(jī))
3 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接的若干局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
4 在IP地址中,所有分配到的網(wǎng)絡(luò)號(hào)的網(wǎng)絡(luò)都是平等的。
IP地址放在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部,而硬件地址則放在MAC幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址,而數(shù)據(jù)鏈路層及以下使用的是硬件地址。在IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看到IP數(shù)據(jù)報(bào)。雖然在IP數(shù)據(jù)報(bào)首部有源站IP地址,但路由器只根據(jù)目的站的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)進(jìn)行路由選擇。在局域網(wǎng)的鏈路層,只能看見(jiàn)MAC幀。IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)屏蔽了底層的細(xì)節(jié)。
ARP協(xié)議:每個(gè)主機(jī)都設(shè)有一個(gè)ARP高速緩存,里面有本局域網(wǎng)上的各主機(jī)和路由器的IP地址到硬件地址的映射表,主機(jī)獲取映射表的方法:1 ARP進(jìn)程在本局域網(wǎng)上廣播發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求分組。 2 在本局域網(wǎng)上的所有主機(jī)上運(yùn)行的ARP進(jìn)程都收到此ARP請(qǐng)求分組。3 主機(jī)B在ARP請(qǐng)求分組中間打哦自己的IP地址,就向主機(jī)A發(fā)送ARP響應(yīng)分組,并寫(xiě)入自己的硬件地址。4 主機(jī)A收到主機(jī)B的ARP響應(yīng)分組后,就在其ARP高速緩存中寫(xiě)入主機(jī)B的IP地址到硬件地址的映射。
ARP的四種典型情況:
1 發(fā)送方是主機(jī),要把IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到本網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)主機(jī)。這是用ARP找到目的主機(jī)的硬件地址。
2 發(fā)送方是主機(jī),要把IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用ARP找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)路由器的硬件地址。剩下的工作由這個(gè)路由器來(lái)完成。
3 發(fā)送方是路由器,要把IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這是用ARP找到目的主機(jī)的硬件地址。
4 發(fā)送方是路由器,要把IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用ARP找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)路由器的硬件地址。剩下的工作由這個(gè)路由器來(lái)完成。
IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部的固定部分的各個(gè)字段:
1 版本(4位)2 首部長(zhǎng)度(4位)3 區(qū)分服務(wù)(8位)4 總長(zhǎng)度(16位)5 標(biāo)識(shí)(16位)6 標(biāo)志(3位)7 片偏移(13位)8 生存時(shí)間TTL(8位)9 協(xié)議(8位)10 首部檢驗(yàn)和(占16位)11 源地址(32位)12 目的地址(32位)。
分組算法如下:1 從數(shù)據(jù)報(bào)的首部提取目的主機(jī)的IP地址D,得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為N;2 若N就是與此路由器直接相連的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址,則直接進(jìn)行交付;3 若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由,則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表所指定的下一跳路由器,否則執(zhí)行四;4 若路由表中有達(dá)到網(wǎng)絡(luò)N的路由,則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送路由表所指定的下一跳路由器,否則執(zhí)行五;5 若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由器,則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中指明的默認(rèn)路由器,否則執(zhí)行六;6 報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。
子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)。
ICMP差錯(cuò)報(bào)文:終點(diǎn)不可達(dá);源點(diǎn)抑制;時(shí)間超過(guò);參數(shù)問(wèn)題;改變路由
ICMP詢問(wèn)報(bào)文:回送請(qǐng)求和回答;時(shí)間戳請(qǐng)求和回答
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議:RIP OSPF
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議:BGP
虛擬專用網(wǎng)VPN(解決不同地點(diǎn)專用網(wǎng)之間的內(nèi)部通信)和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器NAT(解決IPv4地址不夠用的問(wèn)題,通過(guò)NAT路由器進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換,NAT路由器至少有一個(gè))有效的外部全球IP。這樣所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時(shí),都要在NAT路由器上將其本地地址轉(zhuǎn)換成全球IP地址,才能連接互聯(lián)網(wǎng)。
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