计网16

第16章 IP数据报和数据报转发
回顾： 回顾：
互联网体系结构 IP寻址 IP地址解析
Байду номын сангаас
互联网中的基本通信服务： 互联网中的基本通信服务：
网上传输的包的格式 路由器处理与转发包
无连接服务： 无连接服务：
连接服务：通信之前要协同； 无连接服务：以帧的形式发送给目的地址。 对应用程序而言，底层物理网络必须透明，应该提 供无连接的服务； 对底层网络而言，可以增加可靠的连接服务。 TCP/IP既提供了无连接服务，也提供了面向连接的 服务。设计者选择了无连接的基本传送服务，并在这些 无连接的底层服务之上增加了可靠的面向连接的服务。
互联网中的路由器收到一个数据报时，先从头部取 出目的地址，根据这个地址决定数据报该发往的下一跳， 并将此数据报转发给它。 下一跳可能是最终目的地，也可能是另一个路由器。 每个路由器都有一张路由表； 当一个路由器自举时，需对路由表进行初始化； 当网络发生变化时，路由表要更新。 转发实例（P148） 因为路由表中的每个目的地对应于一个网络，所以 路由表项的个数正比于互联网中的网络个数。
虚拟包： 虚拟包：
无连接的互联网服务：包的扩展。 包的传输：由路由器由一个网传送到另外一个网。 互联网上包的格式不能采用传统的硬件帧格式： 路由器连接异构网络，不同类型的网络帧格式不 同，不能简单传送帧的副本； 路由器不能简单地重新格式化帧的头部，因为相 连的网络可能使用不兼容的地址格式。 虚拟包：独立于底层硬件，能无损地在底层硬件 中传输的通用的、虚拟的包。（由协议软件来处理）
IP数据报： 数据报： 数据报
TCP/IP协议采用IP数据报来命名一个互联网包。 格式与帧的格式雷同。
头部 数据区
格式：一个头部后跟着一个数据区，头部含有控制 该包发往何地及如何发送的信息。 一个数据报携带的数据量不固定，发送方根据特定 的用途选择合适的数据量。数据报的尺寸取决于发送数 据的应用程序，允许数据报的大小可变使得IP可以适应 各种应用。
尽最大努力传送： 尽最大努力传送：
从本质上讲，IP层并不保证处理以下问题： 1。数据报重复 2。延迟传送或无序传送 3。数据的损坏 4。数据报的丢失 以上问题需要上层协议软件进行处理。
IP数据报头部格式： 数据报头部格式： 数据报头部格式
版本 头部长 服务类型 总长 标识、标志、段偏移 生存时间 类型 头部校验和 源IP地址/目的地IP地址 IP可选项/填充
If ( (Mask[i]&D)= = Destination[i] ) forwarding to NextHop[i]
掩码字段的特点：全1或全0。
目的地址和下一跳地址： 目的地址和下一跳地址：
一个数据报头部中的地址总是指最终目的地。当一 个路由器将这个数据报转发给另个路由器时，下一跳的 地址并不在数据报头部里出现。
在IPV4中，数据量可以最小为一个字节，数据报最 大可以为64K。 由于数据报头部的尺寸是固定的，发送大数据报会 使单位时间内传送了更多的用户数据（即更高的吞吐 率）。 数据报头部包含的信息是用于在穿过互联网时寻找 IP 路径。包含源地址和目的地址。（均为IP地址而非硬件 地址）
IP数据报的转发： 数据报的转发： 数据报的转发
IP地址与路由表项： 地址与路由表项： 地址与路由表项
实际中的IP路由表项： 每一项的目的地址字段只包含目的地网络地址前缀； 附加一个掩码字段来决定目的地址中前缀的位置； 下一跳为一个路由器时，使用路由的IP地址。
实例参见P149。
掩码字段和数据报转发： 掩码字段和数据报转发：
掩码字段用来从一个IP地址中取出网络部分。