因特網(wǎng)原理與應(yīng)用(四)——網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層

IP協(xié)議的特性:

1非連接性:通過IP協(xié)議處理后的數(shù)據(jù)分組都是相互獨(dú)立的黎比,每個(gè)分組的傳輸路由可以完全不相同胆萧,而且分組抵達(dá)的先后順序也不一定若皱,換句話說(shuō)兔毙,先發(fā)送的分組不一定會(huì)最先到运吓。

2不可靠性:IP協(xié)議沒有提供對(duì)數(shù)據(jù)流在傳輸時(shí)的質(zhì)量控制渴邦,如錯(cuò)誤檢測(cè)、重傳要求羽德、流量控制等几莽。也就是說(shuō),分組在傳輸過程中并不能保證不會(huì)遺失宅静、不會(huì)重復(fù)章蚣,這樣一來(lái),分組不一定可以完整地送到目的地姨夹。


IP協(xié)議的分組格式

TTL:存活時(shí)間

字段大邢舜埂:8位

范圍:0-255秒

是一個(gè)計(jì)數(shù)器,最大值為255秒磷账,當(dāng)分組每經(jīng)過一個(gè)路由器時(shí)峭沦,計(jì)數(shù)器自動(dòng)減1,直到零為止逃糟,若未達(dá)到目的為止吼鱼,則將分組去掉蓬豁。

IP地址是一個(gè)4字節(jié)的數(shù)字,由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址組合而成菇肃,每個(gè)字節(jié)的IP地址以點(diǎn)分開地粪。

規(guī)定:

每個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò)區(qū)段必須有相同的網(wǎng)絡(luò)地址。

每個(gè)主機(jī)上的IP地址必須是唯一的琐谤。

IP地址的申請(qǐng):

全球IP地址的分配是由NIC決定的蟆技,根據(jù)申請(qǐng)的需求來(lái)分配大型網(wǎng)絡(luò)A類地址、中型網(wǎng)絡(luò)B類地址斗忌、小型網(wǎng)絡(luò)C類地址质礼。

國(guó)內(nèi)則是向因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商提出申請(qǐng)IP地址,學(xué)生可以向?qū)W兄簦或教育部申請(qǐng)IP地址眶蕉。



A類

第一位為0,剩余7個(gè)位陈哑,有128個(gè)A段網(wǎng)絡(luò)妻坝。后面24個(gè)位是機(jī)器的地址伸眶,共有16777216個(gè)機(jī)器地址惊窖。

B類

前16位由NIC決定,前2個(gè)位固定為10厘贼,剩14個(gè)位界酒,有16384個(gè)B段網(wǎng)絡(luò)。后16位是機(jī)器地址嘴秸,共有65535個(gè)機(jī)器地址毁欣。

C類

前24位由NIC決定,前2個(gè)位為11岳掐,剩22個(gè)位凭疮,有4194304個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)。但是串述,前4個(gè)位中的1110保留給multicast执解,1111保留給試驗(yàn)用的地址。所以真正的C類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該有2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址纲酗。后8個(gè)位是機(jī)器地址衰腌,有256個(gè)機(jī)器地址,但必須扣除網(wǎng)絡(luò)地址1個(gè)觅赊,廣播地址1個(gè)右蕊,所以真正的C類網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器地址至多254個(gè)。

快速判定網(wǎng)絡(luò)的類:

IP地址開頭是0-127的A類

128-191的B類

192-223的C類

目前申請(qǐng)地址多是C?類

D類224-239保留給multicast使用的

E類240-255保留給實(shí)驗(yàn)用


子網(wǎng)地址:

IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)地址

當(dāng)需要切割成幾個(gè)子網(wǎng)時(shí):

IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+子網(wǎng)地址+主機(jī)地址

切割成2個(gè)子網(wǎng)時(shí)吮螺,將原來(lái)的后16位或后8位的最高位拿來(lái)當(dāng)子網(wǎng)地址饶囚;切割成4個(gè)子網(wǎng)時(shí)帕翻,將最高兩位拿來(lái)當(dāng)子網(wǎng)地址。

子網(wǎng)掩碼是前面固定的位為1萝风,后面可變的位為0.

網(wǎng)絡(luò)編號(hào)是由IP地址和子網(wǎng)地址AND的結(jié)果熊咽,計(jì)算機(jī)甲和計(jì)算機(jī)乙的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)相同,表示是在同一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)闹丐。

路由器地址:當(dāng)子網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)送出一個(gè)分組地址不在相同的子網(wǎng)時(shí)横殴,利用路由器地址傳送出去。

計(jì)算機(jī)甲203.66.47.50

ping 168.95.192.1時(shí)卿拴,分組會(huì)利用203.66.47.49傳送到路由器去找168.95.192.1的IP主機(jī)衫仑。

廣播地址:相同子網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)會(huì)使用廣播地址廣播給其他計(jì)算機(jī),通過廣播地址知道其他計(jì)算機(jī)是否存在堕花。

可用的IP地址數(shù):使用軟件當(dāng)作路由器文狱,所以可用的IP地址數(shù)為14個(gè),原有16個(gè)缘挽,減網(wǎng)絡(luò)編號(hào)再減廣播地址后為14個(gè)瞄崇。若使用硬件路由器,則必須再減路由器地址壕曼,那就剩13個(gè)了苏研。


IP multicast的地址是屬于IP地址中的D級(jí)(224.0.0.0-239.255.255.255)


D類

有些multicast?group?ID已經(jīng)分配給特定的功能所使用,稱為well-known?class D?address腮郊。

除此之外摹蘑,IANA還保留了給域管理和維護(hù)的地址范圍224.0.0.0~224.0.0.255,保留了給管理范圍的地址239.0.0.0~239.255.255.255轧飞,其余的multicast?group ID則留給multicast應(yīng)用程序使用衅鹿。


ICMP協(xié)議:

因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸主要是通過網(wǎng)關(guān)的選擇路由功能,當(dāng)某個(gè)網(wǎng)關(guān)在傳送分組的時(shí)候过咬,發(fā)現(xiàn)因某些問題大渤,數(shù)據(jù)分組無(wú)法繼續(xù)正常地往下傳送到目的地主機(jī)時(shí),便可利用ICMP協(xié)議來(lái)提供錯(cuò)誤控制消息給來(lái)源主機(jī)掸绞,此消息也是以分組的形式來(lái)傳送泵三,稱為ICMP分組。ICMP協(xié)議的使用是建立在IP協(xié)議之上集漾,換言之切黔,ICMP協(xié)議時(shí)無(wú)法單獨(dú)運(yùn)作的,甚至可以將ICMP作為IP協(xié)議的一部分具篇。因此纬霞,ICMP分組時(shí)內(nèi)嵌在IP分組中傳送的,IP分組的數(shù)據(jù)區(qū)部分是由整個(gè)ICMP分組組成驱显。

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