1、IP基本原理,ISSUE 1.0,日期：,杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播,IP是网络层协议，也是当今应用最广泛的网络协议之一 IP协议规定了数据的封装方式，网络节点的标识方法，用于网络上数据的端到端的传递,引入,掌握IP地址的格式、分类和子网掩码 掌握路由的基本概念和相关路由协议简介 掌握网络层协议ARP和RARP的工作原理 掌握IP寻址的基本原理,课程目标,学习完本课程，您应该能够：,IP协议概述 IP地址和地址映射 IP包转发 其他相关协议介绍,目录,UDP,IP及其相关协议,TCP,IP,以太网、令牌环、FDDI、HDLC、PPP、 X.25、帧中继、PSTN
2、、ISDN等,协议号6,协议号17,传输层ICMP,网络层IGMP,ARP,RARP,网络接口层,IP的主要作用,标识节点和链路 用唯一的IP地址标识每一个节点 用唯一的IP网络号标识每一个链路 寻址和转发 确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在的位置 IP路由器选择适当的路径将IP包转发到目的节点 适应各种数据链路 根据链路的MTU对IP包进行分片和重组 为了通过实际的数据链路传递信息，须建立IP地址到数据链路层地址的映射,IP网络的结构,IP网络由多个网段构成，每个网段对应一个链路 路由器负责将网段连接起来，适配链路层协议，在网络之间转发数据包,NetworkA,NetworkB,Net
3、workD,NetworkC,IP头格式,20字节,IP协议概述 IP地址和地址映射 IP包转发 其他相关协议介绍,目录,IP 地址格式和表示方法,例如,网络号,主机号,8位,8位,8位,8位,二进制32位,网络号和主机号,网络号用于区分不同的IP网络 主机号用于标识该网络内的一个IP节点,192.168.2.1,192.168.2.10,192.168. 2.12,10.1.1.1,10.250.8.11,10.180.30.118,E0/1,192.168.2.2,10.6.24.2,E0/0,IP地址分类,特殊的IP地址,ARP,广播ARP请求,IP=1.1.1.3, MAC=?,IP=
4、1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,HostC,IP=1.1.1.2 MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.3 MAC=00E0.FC03.3333,单播ARP响应,IP=1.1.1.3, MAC=00E0.FC03.3333,IP=1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,HostB,IP=1.1.1.2 MAC=00E0.FC02.2222,HostC,IP=1.1.1.3 MAC=00E0.FC03.3333,RARP,广播RARP请求,MAC=00E0.FC01.1111 无IP地址,无盘工作站,Hos
5、tB,RARP Server,单播RARP响应,MAC=00E0.FC01.1111, IP=1.1.1.1,MAC=00E0.FC01.1111 IP=1.1.1.1,HostB,MAC=00E0.FC01.1111, IP=?,RARP Server,无盘工作站,IP协议概述 IP地址和地址映射 IP包转发 其他相关协议介绍,目录,主机单播IP包发送,上层协议要求 发送数据包,目的是否直连,解析网关 硬件地址,解析目的主机 硬件地址,封装成帧并由 相应接口发出,Y,N,若目的地址所处网络号与本机所处网络号相同，则目的处于直连网段,数据包入站路由器单播IP包转发,目的是否本机,目的是否直连,
6、解析下一跳 路由器硬件地址,解析目的主机 硬件地址,封装成帧并由 相应出接口发出,提交本机 上层协议处理,Y,N,Y,N,若目的地址所处网络号与本机任一接口的网络号相同，则目的处于相应接口直连网段 路由器通过查找路由信息判断下一跳路由器地址,主机接收IP包,如果IP包的目的地址符合下列情况之一，则主机接收此包 目的IP地址等于自己的IP地址 目的IP地址是一个广播地址 目的IP地址是一个组播地址，而本机的某个服务属于此组播组 否则主机的网络层丢弃此IP包,网络接口层提交 接收的数据包,目的是否本机,丢弃,解封装并提交给 相应的协议处理,Y,N,广播风暴,路由器转发广播将导致全网充斥广播，可能引
7、发广播风暴 路由器默认不转发广播,广播包,DIP=255.255.255.255,IP协议概述 IP地址和地址映射 IP包转发 其他相关协议介绍,目录,代理ARP,广播ARP请求,IP=2.2.2.3, MAC=?,IP=1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,ARP代理,单播ARP响应,IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC03.3333,HostC,IP=2.2.2.3 MAC=00E0.FC03.3333,广播ARP请求,IP=2.2.2.3, MAC=?,IP=1.1.1.1 MAC=00E0.FC01.1111,HostA,ARP代理,HostC,I
8、P=2.2.2.3 MAC=00E0.FC03.3333,IP=2.2.2.3, MAC=00E0.FC02.2222,IP=1.1.1.2 MAC=00E0.FC02.2222,IP=2.2.2.2 MAC=00E0.FC04.4444,E0/0,E0/1,E0/0,E0/1,单播ARP响应,IP,ICMP,DIP=2.2.2.2 ICMP Echo Request,IP=1.1.1.1,HostA,HostB,IP=2.2.2.2,ICMP可达性探测ICMP定义了错误报告和其它关于IP数据包处理情况的消息 ICMP可用于报告IP数据包传递过程中发生的错误、失败等信息，提供网络诊断等功能 ICMP消息可分为ICMP差错消息和ICMP查询消息,DIP=1.1.1.1 ICMP Echo Reply,你能听到吗？,听到了！,32位IP地址分为网络号和主机号两部分，用以标识网络和主机 主机将跨网段IP包交给默认网关，路由器负责跨网段转发数据包 ARP协议用于把已知的IP地址解析为MAC地址 RARP用于在数据链路层地址已知时解析IP地址 ICMP定义了网络层控制和传递消息的功能,本章总结,
