第2章 tcp-ip協(xié)議和ip地址

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1、1.IP協(xié)議2.TCP協(xié)議3.UDP協(xié)議4.劃分子網(wǎng)5.IPv6第2章TCP/IP協(xié)議和IP地址IP地址1.MAC地址與IP地址2.IP地址的劃分3.IP地址分類(lèi)4.特殊地址5.私用地址6.地址轉(zhuǎn)換協(xié)議2.1IP協(xié)議IP地址網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議定義了識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的地址地址包括網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分2.1IP協(xié)議IP地址與MAC地址2.1IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的物理地址給Internet統(tǒng)一全網(wǎng)地址帶來(lái)一些問(wèn)題（1）物理地址是物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種體現(xiàn)，不同的物理網(wǎng)絡(luò)，其物理地址的長(zhǎng)短、格式各不相同。例如，以太網(wǎng)的MAC地址在不同的物理網(wǎng)絡(luò)中難以尋找，而令牌環(huán)網(wǎng)的地址格式也缺乏惟一性。顯然，這兩種地址

2、管理方式都會(huì)給跨網(wǎng)通信設(shè)置障礙。（2）物理網(wǎng)絡(luò)的地址被固化在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，通常是不能修改的。（3）物理地址屬于非層次化的地址，它只能標(biāo)識(shí)出單個(gè)的設(shè)備，而標(biāo)識(shí)不出該設(shè)備連接的是哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。Internet采用一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)Internet地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異。IP協(xié)議的一項(xiàng)重要功能就是專(zhuān)門(mén)處理這個(gè)問(wèn)題，即通過(guò)IP協(xié)議把主機(jī)原來(lái)的物理地址隱藏起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)層中使用統(tǒng)一的IP地址。2.1IP協(xié)議IP地址的結(jié)構(gòu)和表示方法例如255最大值255255255主機(jī)ID網(wǎng)絡(luò)ID2.1IP協(xié)議IP地址分類(lèi)(1)2.1IP協(xié)議IP地址分類(lèi)

3、(2)A類(lèi)0XXXXXXX1-126地址類(lèi)第一個(gè)8位數(shù)的格式范圍B類(lèi)10XXXXXX128-191C類(lèi)110XXXXX192-223D類(lèi)1110XXXX224-239E類(lèi)1111XXXX240-2552.1IP協(xié)議有一些IP地址具有專(zhuān)門(mén)用途或特殊意義。對(duì)于IP地址的分配、使用應(yīng)遵循以下規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是唯一的；網(wǎng)絡(luò)號(hào)的首字節(jié)不能是127，此數(shù)保留給內(nèi)部回送函數(shù)，用于診斷；主機(jī)號(hào)對(duì)所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是唯一的；主機(jī)號(hào)的各位不能全為“1”，全為“1”用作廣播地址；主機(jī)號(hào)的各位不能全為“0”，全為“0”表示本地網(wǎng)絡(luò)。2.1IP協(xié)議IP地址空間中的某些地址已經(jīng)為特殊目的而保留，而且通常

4、并不允許作為主機(jī)地址。如表所示，這些保留地址的規(guī)則如下網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分地址類(lèi)型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”網(wǎng)絡(luò)地址代表一個(gè)網(wǎng)段廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)回環(huán)地址回環(huán)測(cè)試廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)所有網(wǎng)絡(luò)Quidway路由器用于指定默認(rèn)路由2.1IP協(xié)議特殊地址(單播,廣播,組播)單播：是指設(shè)備與設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。單播通信時(shí)所用的IP地址是確定的某臺(tái)的IP地址。廣播：是某一臺(tái)設(shè)備對(duì)全網(wǎng)段的所有結(jié)點(diǎn)的一種通信模式。組播：是一臺(tái)設(shè)備對(duì)多臺(tái)特定設(shè)備的通信模式。2.1IP協(xié)議私用地址私用地址不需要注冊(cè)，僅用于局域網(wǎng)內(nèi)部，該地址在局域網(wǎng)內(nèi)部是惟一的。當(dāng)網(wǎng)

5、絡(luò)上的公用地址不足時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址翻譯（NAT），利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的機(jī)器連接到公用網(wǎng)上。下列地址作為私用地址：10.0.0.1——10.255.255.254172.16.0.1——172.31.255.254192.168.0.1——192.168.255.2542.1IP協(xié)議10.0.0.0/810.0.0.0/8私用網(wǎng)絡(luò)是A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)ID，允許下述有效IP地址范圍：10.0.0.1至10.255.255.254.。10.0.0.0私用網(wǎng)絡(luò)有24位主機(jī)號(hào)。私用地址2.1IP協(xié)議172.16.0.0/12172.16.0.0/12私用網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是

6、16位B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)ID，20位可分配的地址空間(20位主機(jī)號(hào))，能夠應(yīng)用于私人組織里的任一子網(wǎng)化方案.172.16.0.0/12私用網(wǎng)絡(luò)允許下列有效的IP地址范圍：172.16.0.1至172.31.255.254。私用地址2.1IP協(xié)議192.168.0.0/16192.168.0.0/16私用網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)ID，16位可分配的地址空間(16位主機(jī)號(hào))，可用于私人組織里的任一子網(wǎng)化方案。192.168.0.0/16私用網(wǎng)絡(luò)允許使用下述有效IP地址范圍：192.168.0.1至192.168.255.254。私用地址2.1IP協(xié)議TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議1.IP協(xié)議2.

7、ICMP協(xié)議址3.ARP與RARP協(xié)議2.2TCP協(xié)議IP協(xié)議IP協(xié)議定義了IP數(shù)據(jù)報(bào)格式，并且對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)尋址和路由、數(shù)據(jù)報(bào)分片和重組、差錯(cuò)控制和處理等做出了具體規(guī)定。IP數(shù)據(jù)報(bào)格式如下圖所示。版本報(bào)頭長(zhǎng)度服務(wù)類(lèi)型數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度（字節(jié)）標(biāo)識(shí)符標(biāo)志分片偏移量生存時(shí)期上層協(xié)議報(bào)頭校驗(yàn)和源IP地址目的IP地址IP選項(xiàng)填充數(shù)據(jù)（有效載荷）32bit2.2TCP協(xié)議版本：給出了該數(shù)據(jù)報(bào)的IP協(xié)議的版本。報(bào)頭長(zhǎng)度：由于IPv4數(shù)據(jù)報(bào)可以包含可變數(shù)量的IP選項(xiàng)，所以這4比特用來(lái)確定IP數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)的起始位置。大多數(shù)IP數(shù)據(jù)報(bào)不包含I