互联网基本概念-PPT文档资料
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• 在一个以太网上，主机把帧传递给路由器，或 者路由器把帧传递给主机，都必须有目标的物 理地址。
• 从目标的 IP 地址如何知道它的物理地址？通过 地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol) 动态转换。转换必须动态，为什么？
IP地址和物理地址的动态转换
我是166.111.1.8
帧头3 IP数据报
目标主机
IP数据报
无连接数据报传递服务(续)
C
255． 255． 255． 0
子网编址和屏蔽码 —高4位用作子网地址的屏蔽码
类
屏蔽码
A
255． 24来自百度文库． 0． 0
B
255． 255． 240． 0
C
255． 255． 255． 240
IP地址和物理地址的动态转换 —需求
• 主机要在物理网络上通信，最终必须依靠物理 地址。以太网接口卡只基于48位物理地址发帧 和收帧。
第9章 Internet 网络层
• 互联网基本概念 • IP 地址 • IPv4 和 IP 数据报 • 路由协议 • 新一代 IP— IPv6
互联网基本概念
• Internet，互联网， internet 概念 这里，Internet或互联网都是指： - 用路由器连接多个物理网络而成； - 主机采用统一编排的地址— IP 地址；
IP地址类型
0
8
A类 0 网络号(7)
16
24
31
主机地址(24位)
B类 10 网络号(14位)
主机地址(16位)
C类 110
网络号(21位)
主机地址(8)
D类 1110
多播地址
E类 1111
保留
IP地址类型—网络号
A，B，C三类可以适应不同大小的物理网络。 网络号标识互联网中一个物理网络，网络号必须
物理地址02608C...
谁是166.111.1.6?
ARP 缓存表
A
02608…166…8
是我! 是我!
09000…166…6
166.111.1.6 物理地址09000...
谢谢!
B
A
ARP 缓存表
09000…166…6
02608…166…8
B
IP地址和物理地址的动态转换 —原理
在同一物理网络内，当A想把B的IP地址转换成B 的物理地址时：
ARP
IP
ICMP
网卡驱动程序
IP 地址
• IP 地址唯一确定结点在互联网上的位置。 • 32位 IP 地址的点分十进制表示：
10100110 01101111 00000001 00000110 表示为：166 . 111 . 1 . 6 • IP 地址类型 • 子网编址和屏蔽码 • IP 地址和物理地址的动态转换
为广播地址，在网络号所指的网络上广 播。 • 主机地址不能全 0，主机地址全 0 被解释 为标识一个网络。
IP地址类型—主机地址(续)
类起 始 结 束
主机数
A w.0.0.1 w.255.255.254 16777214
B w.x.0.1 w. x.255.254 65534
C w.x.y.1 w. x. y.254
目标协议地址
IPv4 和 IP 数据报
• 无连接数据报传递服务 • IP 数据报格式 • IP 数据报的分段和重组 • IP 数据报的路由和转发 • IP 数据报差错报告
网络4
无连接数据报传递服务
源主机
IP数据报
网络1
帧头1 IP数据报
R1
IP数据报
R3
网络2
帧头2 IP数据报
R2
IP数据报
网络3
0
16
31位
硬件类型 (1表示以太网)
协议类型 (0800表示IP)
硬件地址长度 协议地址长度 操作 (1=请求，2=响应)
发送者硬件地址 (字节0~3)
发送者硬件地址 (字节4~5) 发送者协议地址 (字节0~1)
发送者协议地址 (字节2~3) 目标硬件地址 (字节0~1)
目标硬件地址 (字节2~5)
• A在本网广播ARP请求报文，内含B的IP地址； • B收到此报文后发回一个ARP 响应报文，内含
自己的物理地址。
• A收到应答后便知道B的物理地址。然后B的IP 地址和物理地址映射项保存在A的快速缓存表。
• 在广播ARP请求前先查ARP快速缓存表，若已 查到IP-物理地址映射项，就不再广播。
IP地址和物理地址的动态转换 —ARP报文格式
• 如果这些机构以后决定要与Internet通信，则要 重新编址或在边界路由器使用网络地址转换 NAT。
子网编址和屏蔽码(掩码) —包含子网地址的 B类 IP地址
0
16
31
10
网络号
子网地址 主机地址
子网编址和屏蔽码 —默认的屏蔽码
类
默认的屏蔽码
A
255． 0． 0． 0
B
255． 255． 0． 0
254
私用网络的IP地址
• Internet的IANA在RFC1918中建议了三块IP地 址为私用互联网预留，它们是10/8，172.16/12 和192.168/16，即1个A类网，16个连续的B类 网(172.16~172.31)，256个连续的C类网(…)。
• 决定内部使用这些IP地址的机构可以不必与 IANA或APNIC，RIPE，ARIN等协调，所以这 些地址可以被许多独立机构同时在内部使用。
遵循的准则： • 网络号必须唯一。若在 Internet上，网络号必须
对 Internet 唯一。 • 网络号不能是127，127.x.y.z 保留给回绕
(loopback) 地址，自己连自己测试用。 • 网络号不能为 0，网络号 0 解释为本网，网络
号为 0的主机地址解释为本网的主机。
IP地址类型—网络号 (续)
是与物理网络地址无关的编址方案，是软件产
生的逻辑地址。统一编址是以一个单一系统出 现的互联网抽象的关键。
- 统一的协议TCP/IP。
互联网基本概念—互联网例
以太网
FDDI 环
以太网 PPP/TDM
ATM网
路由器
令牌 环
以太网
以太网
互联网的基本概念 —IP层在TCP/IP协议栈中的位置
应用层协议
传输层协议
类 起始
结 束 网络数
A 1.x.y.z 126. x. y.z 126
B 128.0.y.z 191.255. y.z 16384
C 192.0.0.z 223.255.255.z 2097152
IP地址类型—主机地址
主机地址标识某物理网络上一台主机或路 由器端口。主机地址必须遵循的准则：
• 主机地址对于给定的网络号必须唯一。 • 主机地址不能全 1，主机地址全 1 被解释
• 从目标的 IP 地址如何知道它的物理地址？通过 地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol) 动态转换。转换必须动态，为什么？
IP地址和物理地址的动态转换
我是166.111.1.8
帧头3 IP数据报
目标主机
IP数据报
无连接数据报传递服务(续)
C
255． 255． 255． 0
子网编址和屏蔽码 —高4位用作子网地址的屏蔽码
类
屏蔽码
A
255． 24来自百度文库． 0． 0
B
255． 255． 240． 0
C
255． 255． 255． 240
IP地址和物理地址的动态转换 —需求
• 主机要在物理网络上通信，最终必须依靠物理 地址。以太网接口卡只基于48位物理地址发帧 和收帧。
第9章 Internet 网络层
• 互联网基本概念 • IP 地址 • IPv4 和 IP 数据报 • 路由协议 • 新一代 IP— IPv6
互联网基本概念
• Internet，互联网， internet 概念 这里，Internet或互联网都是指： - 用路由器连接多个物理网络而成； - 主机采用统一编排的地址— IP 地址；
IP地址类型
0
8
A类 0 网络号(7)
16
24
31
主机地址(24位)
B类 10 网络号(14位)
主机地址(16位)
C类 110
网络号(21位)
主机地址(8)
D类 1110
多播地址
E类 1111
保留
IP地址类型—网络号
A，B，C三类可以适应不同大小的物理网络。 网络号标识互联网中一个物理网络，网络号必须
物理地址02608C...
谁是166.111.1.6?
ARP 缓存表
A
02608…166…8
是我! 是我!
09000…166…6
166.111.1.6 物理地址09000...
谢谢!
B
A
ARP 缓存表
09000…166…6
02608…166…8
B
IP地址和物理地址的动态转换 —原理
在同一物理网络内，当A想把B的IP地址转换成B 的物理地址时：
ARP
IP
ICMP
网卡驱动程序
IP 地址
• IP 地址唯一确定结点在互联网上的位置。 • 32位 IP 地址的点分十进制表示：
10100110 01101111 00000001 00000110 表示为：166 . 111 . 1 . 6 • IP 地址类型 • 子网编址和屏蔽码 • IP 地址和物理地址的动态转换
为广播地址，在网络号所指的网络上广 播。 • 主机地址不能全 0，主机地址全 0 被解释 为标识一个网络。
IP地址类型—主机地址(续)
类起 始 结 束
主机数
A w.0.0.1 w.255.255.254 16777214
B w.x.0.1 w. x.255.254 65534
C w.x.y.1 w. x. y.254
目标协议地址
IPv4 和 IP 数据报
• 无连接数据报传递服务 • IP 数据报格式 • IP 数据报的分段和重组 • IP 数据报的路由和转发 • IP 数据报差错报告
网络4
无连接数据报传递服务
源主机
IP数据报
网络1
帧头1 IP数据报
R1
IP数据报
R3
网络2
帧头2 IP数据报
R2
IP数据报
网络3
0
16
31位
硬件类型 (1表示以太网)
协议类型 (0800表示IP)
硬件地址长度 协议地址长度 操作 (1=请求，2=响应)
发送者硬件地址 (字节0~3)
发送者硬件地址 (字节4~5) 发送者协议地址 (字节0~1)
发送者协议地址 (字节2~3) 目标硬件地址 (字节0~1)
目标硬件地址 (字节2~5)
• A在本网广播ARP请求报文，内含B的IP地址； • B收到此报文后发回一个ARP 响应报文，内含
自己的物理地址。
• A收到应答后便知道B的物理地址。然后B的IP 地址和物理地址映射项保存在A的快速缓存表。
• 在广播ARP请求前先查ARP快速缓存表，若已 查到IP-物理地址映射项，就不再广播。
IP地址和物理地址的动态转换 —ARP报文格式
• 如果这些机构以后决定要与Internet通信，则要 重新编址或在边界路由器使用网络地址转换 NAT。
子网编址和屏蔽码(掩码) —包含子网地址的 B类 IP地址
0
16
31
10
网络号
子网地址 主机地址
子网编址和屏蔽码 —默认的屏蔽码
类
默认的屏蔽码
A
255． 0． 0． 0
B
255． 255． 0． 0
254
私用网络的IP地址
• Internet的IANA在RFC1918中建议了三块IP地 址为私用互联网预留，它们是10/8，172.16/12 和192.168/16，即1个A类网，16个连续的B类 网(172.16~172.31)，256个连续的C类网(…)。
• 决定内部使用这些IP地址的机构可以不必与 IANA或APNIC，RIPE，ARIN等协调，所以这 些地址可以被许多独立机构同时在内部使用。
遵循的准则： • 网络号必须唯一。若在 Internet上，网络号必须
对 Internet 唯一。 • 网络号不能是127，127.x.y.z 保留给回绕
(loopback) 地址，自己连自己测试用。 • 网络号不能为 0，网络号 0 解释为本网，网络
号为 0的主机地址解释为本网的主机。
IP地址类型—网络号 (续)
是与物理网络地址无关的编址方案，是软件产
生的逻辑地址。统一编址是以一个单一系统出 现的互联网抽象的关键。
- 统一的协议TCP/IP。
互联网基本概念—互联网例
以太网
FDDI 环
以太网 PPP/TDM
ATM网
路由器
令牌 环
以太网
以太网
互联网的基本概念 —IP层在TCP/IP协议栈中的位置
应用层协议
传输层协议
类 起始
结 束 网络数
A 1.x.y.z 126. x. y.z 126
B 128.0.y.z 191.255. y.z 16384
C 192.0.0.z 223.255.255.z 2097152
IP地址类型—主机地址
主机地址标识某物理网络上一台主机或路 由器端口。主机地址必须遵循的准则：
• 主机地址对于给定的网络号必须唯一。 • 主机地址不能全 1，主机地址全 1 被解释