文档介绍：网络和现代通信技术基础
第6章网际层
本章学习目标
网际层的相关描述, Protocol工作机理,同时对下一代IP协议也有所涉及。通过本章的学习,读者应重点掌握和理解以下内容:
l         网际层的功能以及在TCP/IP体系结构中的位置
l         掌握IP地址的分类,IP地址与MAC地址的转换与ARP协议
l         掌握IP地址的申请、分配管理与子网划分,子网掩码的运用
l         了解IP数据报的格式与工作原理、ICMP的作用
l         路由选择协议
l         了解IPv6的机理和工作模式
概述
TCP/IP体系结构与协议栈之间的关系:
IP地址与ARP
IP地址及其表示方法
点分十进制记法:
。
IP地址的结构分为两部分:
-id
主机号:host-id
IP地址的类别:
常用的有A、B、C三类地址。
IP地址与ARP
IP 地址的结构与分类:
-id host-id
比特 0 8 16 24 32
A类
– id host – id
– id host-id
B类
C类
IP地址与ARP
地址类别
最大网络数
第一个可用的网络号
最后一个可用的网络号
每个网络中的最大主机数
A
126
1
126
16 777 214
B
16382
65 534
C
2097150
254
IP地址的分类及特征
IP地址的转换:
标志主机地址的是机器的物理地址,又称为MAC地址。
MAC地址是集成在网卡上的,所以又叫做硬件地址。MAC地址是一个
6字节(48bit)二进制数,采用16进制表示法例如:09 E0 AC 00 9B 0D。
从IP地址到物理地址的转换是由地址解析协议ARP来完成。
主机A的ARP工作过程如下: (设:寻找主机B的物理地址)
(1)ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组,上面有主机B的IP地址;
(2)在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分组;
(3)主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址,就向主机A发送一个ARP响应分组,写入自已的物理地址;
(4)主机A收到主机B的ARP响应分组后,就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到物理地址的映射。
IP地址与ARP
IP地址与ARP
IP地址的分配与管理:
-id字段,而host-id部分则由获得了地址的机构来管理
IP地址在本网内的分配示意
IP地址与ARP
IP地址的分配与管理:
网络互连时IP地址分配示意
子网划分
为了使IP地址的使用更加灵活,在IP地址中又增加了一个“子网号字段”,为获得地址的单位进行二次分配提供了方便
IP地址与ARP
子网掩码( Mask)
10
net-id
host-id
B类地址
11111111 11111111
00000000 00000000
标准子网掩码
10
net-id
-id
host-id
划分了子网的B类地址
11111111 11111111
11111100 00000000
该子网掩码从host-id中划出高六位作为子网地址