IPV4数据包格式
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2.长度
报头长度：报头区的长度（以32bit为单位） 总长度：整个IP数据报的长度（以8bit为单位）
3.服务类型
转发过程中对该数据报的处理方式
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报头中各主要字段的功能
1.生存周期
IP数据报在互联网中的存活时间（避免死循环）
2.头部校验和
保证IP数据报报头的完整性
3.地址
源IP地址：数据报的发送者
2.ICMP协议不严格规定对出现的差错采取的处理方式
3.ICMP差错报告都是采用路由器到源主机的模式
IP数据报本身只包含源主机地址和目的主机地址，错误报告给目 的主机没有意义（有时也不可能） 路由器独立选路，发现错误的路由器不知道该数据报经过的路 径，无法将错误通知相应路由器 返回总目录 返回章目录
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连续发送ping探测报文
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自选数据长度的ping探测报文
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不允许对ping探测报分片
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修改“ping”命令的请求超时时间
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1.目的网络不可达（Destination net eachable）
没有到目的地的路由
ping对目的地不可达的屏幕响应
原因：通常是“Reply from”中列出的路由器路由错误
造成的
2.请求超时（Request timed out）
在指定的超时时间内没有对探测报文作出响应 原因：路由器关闭、目标主机关闭、没有路由返回到
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主机或响应的等待时间大于指定的超时时间等
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时间戳选项
时间戳：记录IP数据报经过每一路由器时的当地时间
应用场合：分析网络吞吐率、拥塞情况、负载情况等
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差错与控制报文
IP互联网利用ICMP传输控制报文和差错报文
ICMP报文的封装：封装在IP数据报中
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ICMP差错控制
1.ICMP的基本功能之一是提供差错报告
发送ICMP源抑制报文
有选择地抑制IP数据报发送率较高的源主机
4.接收源站抑制报文
收到源抑制报文后，源主机可以降低发送IP数据报的速率 注意：拥塞解除后路由器不主动通知源主机
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路由控制与重定向报文
1.ICMP重定向机制
主机在启动时具有一定的路由信息，但不一定是最优的 路由器检测到IP数据报经非优路由传输，就通知主机去
往该目的地的最优路径
功能：保证主机拥有动态的、既小且优的路由表
2.ICMP重定向机制只能在同一网络的路由器与主机 之间使用
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ICMP请求/应答报文对
回应请求与应答
测试目的主机或路由器的可达性
时戳请求与应答
获取其他设备的当前时间
掩码请求与应答
从路由器获取本网的子网掩码
网络不可达、主机不可达、协议和端口不可达等
超时报告 参数出错报告
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ICMP控制报文
拥塞控制与源抑制报文
路由控制与重定向报文 ICMP请求/应答报文对
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拥塞控制与源抑制报文（1）
1.拥塞
(1)什么是拥塞？
路由器被大量涌入的IP数据报“淹没”的现象
Fra Baidu bibliotek
(2)拥塞产生的原因
严格源路由选项：规定IP数据报要经过路径上的每一个路由器 松散源路由选项：只给出IP数据报必须经过的一些“要点”
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记录路由选项
1.记录路由：记录IP数据报从源主机到目的主机所
经过路径上各个路由器的IP地址
2.应用场合
查看IP数据报传输过程中所经过的路径 测试路由器的路由配置是否正确
减少了中间路由器的计算量 路由器可以为每个分片独立选路
3.路由器不需要对分片进行重组，也不可能对分片进行重组
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分片控制
1.标识
源主机赋予IP数据报的标识符 该域需要复制到新分片的报头中 目的主机利用此域和目的地址判断分片属于哪个数据报
2.标志
标识是否已经分片，是否是最后一个分片
回应请求与应答ICMP报文经过的中间路由器的路由选择功能正常
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实践：ping命令剖析与使用
功能：测试网络的连通性和可达性
工作机理：回应请求/应答ICMP报文对的具体实现
UNIX、Linux、Windows等网络操作系统都支持
ping命令
不同网络操作系统对ping命令的实现稍有不同
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Windows 2000的ping命令形式
ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS] [-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]] [-w timeout] 目的IP地址
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回应请求与应答
1.机理
请求者向特定目的IP地址发送包含任选数据区的回应请求报文
目的主机或路由器收到，响应回应应答报文（包含请求报文中任选
数据的复制）
2.请求者成功收到应答则说明
目的主机（或路由器）可以到达 源主机与目的主机（或路由器）的ICMP软件和IP 软件工作正常
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目的IP地址：数据报的接收者
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IP封装
IP数据报在
各个物理网 络中需要重 新封装
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MTU
MTU：网络规定的一个帧最多能够携带的数据量
IP数据报的长度只有小于或等于网络的MTU，才能
在这个网络传输
与路由器连接的各个网络的MTU可能不同
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分片
分片：IP数据报的尺寸大于将发往网络的MTU值时，路由器
将IP数据报分成若干较小的部分的过程 每个分片由报头区和数据区两部分构成 每个分片经过独立的路由选择等处理过程，最终到达目的主 机
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重组
1.重组：在接收到所有分片的基础上，主机对分片进行重新 组装的过程
2.目的主机进行重组
第8章 IP 数 据 报
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
IP数据报的格式 IP封装、分片与重组 IP数据报选项 差错与控制报文 实践：ping命使用
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本章主要内容
1.IP数据报的格式及主要字段的功能 2.IP数据报的分片与重组 3.源路由、记录路由及时间戳选项 4.ICMP的主要功能 5.实践内容
3.片偏移
本片数据在初始IP数据报数据区的位置
偏移量以8B为单位
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IP数据报选项
功能：主要用于控制和测试 用户可以使用也可以不使用IP选项。但所有实现 IP协议的设备必须能处理IP选项
IP数据报选项由选项码、长度和选项数据三部分
组成
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源路由选项
源路由：IP数据报穿越互联网所经过的路径是由源主机指定 的应用场合：测试某特定网络的吞吐率、使数据报绕开出错 网络等 源路由选项分为:
ICMP差错报文的主要特点
ICMP差错报告作为一般数据传输，不享受特别
优先权和可靠性
ICMP差错报告数据中除包含故障IP数据报报头 外，还包含故障IP数据报数据区的前64bit数据 ICMP差错报告是伴随着抛弃出错IP数据报而产 生的
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ICMP主要差错报告类型
目的地不可达报告
路由器的处理速度太慢，不能完成数据报排队等日常工作 路由器传入数据速率大于传出数据速率。
2.拥塞控制：源站抑制
利用ICMP源抑制报文抑制源主机发送数据报的速率
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拥塞控制与源抑制报文（2）
3.发送源站抑制报文策略
路由器的某输出队列溢出后，抛弃新来的数据报，发送ICMP源
抑制报文 为路由器的输出队列设置阈值，超过域值后抛弃新来的数据报，
剖析ping命令
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使用ping命令及其选项
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IP数据报的格式
IP数据报包含报头区和数据区两部份
数据区：高层传输的数据 报头区：为了正确传输高层数据而增加的控制信息
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报头中各主要字段的功能（1）
1.版本与协议类型
版本：数据报对应的IP协议版本号（目前使用的IP协议版本号为4） 协议类型：数据报数据区数据的高级协议类型（如TCP）
2.长度
报头长度：报头区的长度（以32bit为单位） 总长度：整个IP数据报的长度（以8bit为单位）
3.服务类型
转发过程中对该数据报的处理方式
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报头中各主要字段的功能
1.生存周期
IP数据报在互联网中的存活时间（避免死循环）
2.头部校验和
保证IP数据报报头的完整性
3.地址
源IP地址：数据报的发送者
2.ICMP协议不严格规定对出现的差错采取的处理方式
3.ICMP差错报告都是采用路由器到源主机的模式
IP数据报本身只包含源主机地址和目的主机地址，错误报告给目 的主机没有意义（有时也不可能） 路由器独立选路，发现错误的路由器不知道该数据报经过的路 径，无法将错误通知相应路由器 返回总目录 返回章目录
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连续发送ping探测报文
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自选数据长度的ping探测报文
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不允许对ping探测报分片
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修改“ping”命令的请求超时时间
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1.目的网络不可达（Destination net eachable）
没有到目的地的路由
ping对目的地不可达的屏幕响应
原因：通常是“Reply from”中列出的路由器路由错误
造成的
2.请求超时（Request timed out）
在指定的超时时间内没有对探测报文作出响应 原因：路由器关闭、目标主机关闭、没有路由返回到
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主机或响应的等待时间大于指定的超时时间等
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时间戳选项
时间戳：记录IP数据报经过每一路由器时的当地时间
应用场合：分析网络吞吐率、拥塞情况、负载情况等
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差错与控制报文
IP互联网利用ICMP传输控制报文和差错报文
ICMP报文的封装：封装在IP数据报中
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ICMP差错控制
1.ICMP的基本功能之一是提供差错报告
发送ICMP源抑制报文
有选择地抑制IP数据报发送率较高的源主机
4.接收源站抑制报文
收到源抑制报文后，源主机可以降低发送IP数据报的速率 注意：拥塞解除后路由器不主动通知源主机
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路由控制与重定向报文
1.ICMP重定向机制
主机在启动时具有一定的路由信息，但不一定是最优的 路由器检测到IP数据报经非优路由传输，就通知主机去
往该目的地的最优路径
功能：保证主机拥有动态的、既小且优的路由表
2.ICMP重定向机制只能在同一网络的路由器与主机 之间使用
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ICMP请求/应答报文对
回应请求与应答
测试目的主机或路由器的可达性
时戳请求与应答
获取其他设备的当前时间
掩码请求与应答
从路由器获取本网的子网掩码
网络不可达、主机不可达、协议和端口不可达等
超时报告 参数出错报告
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ICMP控制报文
拥塞控制与源抑制报文
路由控制与重定向报文 ICMP请求/应答报文对
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拥塞控制与源抑制报文（1）
1.拥塞
(1)什么是拥塞？
路由器被大量涌入的IP数据报“淹没”的现象
Fra Baidu bibliotek
(2)拥塞产生的原因
严格源路由选项：规定IP数据报要经过路径上的每一个路由器 松散源路由选项：只给出IP数据报必须经过的一些“要点”
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记录路由选项
1.记录路由：记录IP数据报从源主机到目的主机所
经过路径上各个路由器的IP地址
2.应用场合
查看IP数据报传输过程中所经过的路径 测试路由器的路由配置是否正确
减少了中间路由器的计算量 路由器可以为每个分片独立选路
3.路由器不需要对分片进行重组，也不可能对分片进行重组
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分片控制
1.标识
源主机赋予IP数据报的标识符 该域需要复制到新分片的报头中 目的主机利用此域和目的地址判断分片属于哪个数据报
2.标志
标识是否已经分片，是否是最后一个分片
回应请求与应答ICMP报文经过的中间路由器的路由选择功能正常
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实践：ping命令剖析与使用
功能：测试网络的连通性和可达性
工作机理：回应请求/应答ICMP报文对的具体实现
UNIX、Linux、Windows等网络操作系统都支持
ping命令
不同网络操作系统对ping命令的实现稍有不同
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Windows 2000的ping命令形式
ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS] [-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]] [-w timeout] 目的IP地址
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回应请求与应答
1.机理
请求者向特定目的IP地址发送包含任选数据区的回应请求报文
目的主机或路由器收到，响应回应应答报文（包含请求报文中任选
数据的复制）
2.请求者成功收到应答则说明
目的主机（或路由器）可以到达 源主机与目的主机（或路由器）的ICMP软件和IP 软件工作正常
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目的IP地址：数据报的接收者
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IP封装
IP数据报在
各个物理网 络中需要重 新封装
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MTU
MTU：网络规定的一个帧最多能够携带的数据量
IP数据报的长度只有小于或等于网络的MTU，才能
在这个网络传输
与路由器连接的各个网络的MTU可能不同
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分片
分片：IP数据报的尺寸大于将发往网络的MTU值时，路由器
将IP数据报分成若干较小的部分的过程 每个分片由报头区和数据区两部分构成 每个分片经过独立的路由选择等处理过程，最终到达目的主 机
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重组
1.重组：在接收到所有分片的基础上，主机对分片进行重新 组装的过程
2.目的主机进行重组
第8章 IP 数 据 报
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5
IP数据报的格式 IP封装、分片与重组 IP数据报选项 差错与控制报文 实践：ping命使用
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本章主要内容
1.IP数据报的格式及主要字段的功能 2.IP数据报的分片与重组 3.源路由、记录路由及时间戳选项 4.ICMP的主要功能 5.实践内容
3.片偏移
本片数据在初始IP数据报数据区的位置
偏移量以8B为单位
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IP数据报选项
功能：主要用于控制和测试 用户可以使用也可以不使用IP选项。但所有实现 IP协议的设备必须能处理IP选项
IP数据报选项由选项码、长度和选项数据三部分
组成
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源路由选项
源路由：IP数据报穿越互联网所经过的路径是由源主机指定 的应用场合：测试某特定网络的吞吐率、使数据报绕开出错 网络等 源路由选项分为:
ICMP差错报文的主要特点
ICMP差错报告作为一般数据传输，不享受特别
优先权和可靠性
ICMP差错报告数据中除包含故障IP数据报报头 外，还包含故障IP数据报数据区的前64bit数据 ICMP差错报告是伴随着抛弃出错IP数据报而产 生的
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ICMP主要差错报告类型
目的地不可达报告
路由器的处理速度太慢，不能完成数据报排队等日常工作 路由器传入数据速率大于传出数据速率。
2.拥塞控制：源站抑制
利用ICMP源抑制报文抑制源主机发送数据报的速率
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拥塞控制与源抑制报文（2）
3.发送源站抑制报文策略
路由器的某输出队列溢出后，抛弃新来的数据报，发送ICMP源
抑制报文 为路由器的输出队列设置阈值，超过域值后抛弃新来的数据报，
剖析ping命令
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使用ping命令及其选项
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IP数据报的格式
IP数据报包含报头区和数据区两部份
数据区：高层传输的数据 报头区：为了正确传输高层数据而增加的控制信息
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报头中各主要字段的功能（1）
1.版本与协议类型
版本：数据报对应的IP协议版本号（目前使用的IP协议版本号为4） 协议类型：数据报数据区数据的高级协议类型（如TCP）