第02章网络体系结构网络层[130页]

IP地址的指派范围
网络类 别
最大可指派的网 路数
第一个可指派 的网络号
最后一个可指派 的网络号
每个网络中的 最大 主机数
A
126（27-2)
1
126
16777214
B
16383（214-1)
128.1
191.255
65534
C 2097151（221-1)
192.0.1
223.255.255
254
第二，网络号为127保留作为本地软件环回测 试本主机的进程之间的通信用。
采用点分十进制记法能够提高可读性
A类地址的主机号占3个字节，因此每一 个A类网络中的最大主机数是224-2，即 16 777 214。这里减2的原因是：全0的主 机号字段表示该IP地址是“本主机”所连 接到的单个网络地址，而全1表示“所有 的（all）”，因此全1的主机号字段表示 该网络上的所有主机。
④ 总长度。占16位，总长度指IP首部 和数据部分长度之和
⑤ 标识。占16位，IP软件在存储器中 维持一个计数器，每产生一个数据报， 计数器就加1，并将此值赋给标识字段 。
⑥ 标志。占3位，但目前只有两位有意 义。
⑦ 片偏移。占13位，片偏移指出：较长的 分组在分片后，某片在原分组中的相对位 置。
2.2.1 网际协议
网际协议（IP）是TCP/IP体系中两个最主 要的协议之一，也是最重要的因特网标准 协议之一。
与IP配套使用的还有如下4个协议。 ① 地址解析协议 ② 逆地址解析协议 ③ 网际控制报文协议 ④ 网际组管理协议
网际协议及其配套协议
网际协议（IP）的特点包括以下3个方面
图2-1 OSI
2.1.2具有五层协议的体系结构
图2-2 计算机网络体系结构
数据在各层之间的传递过程
图2-3 数据在各层之间的传递过程
2.1.3 TCP/IP的体系结构
图2-4 TCP/IP四层协议的表示方法举例
2-5 沙漏计时器形状的TCP/IP协议族表示
2.2 网络层
网络层是网络体系中通信子网的最高 层。向高层提供合理的路由机制，完 成路由选择，并负责将数据通过合适 的路径传输到目的地，同时对高层屏 蔽低层的传输细节，具有一定的差错 控制功能。
2-7 IP地址中的网络号字段和主机号字段
（2）IP地址的分类
1）A类地址 网络号字段占1个字节，只有7位可供使用（ 该字段的第一位已固定为0），但可指派的网 络号是126个（即27-2）。
减2的原因是：
第一，IP地址中的全0表示“这个（this）”， 网络号字段为全0的IP地址是个保留地址，意 思是“本网络”；
⑧ 生存时间。占8位，生存时间字段，表 明数据报在网络中的寿命。
可以
可以 用作本地软件环同测试之用
2．IP数据报
IP数据报是IP的基本处理单元，由首部和数据两 部分组成
（1）IP数据报首部的固定部分 ① 版本。占4位，用于标识该数据报的IP的版本
信息。 ② 首部长度。占4位，用于表示IP数据报首部的
长度 ③ 区分服务。占8位，用来获得更好的服务。
图2-9 IP数据报的格式
因此，IP地址是Internet中一个非常重要 的概念，IP地址在IP层实现了对底层地 址的统一，屏蔽了不同物理网络的差异， 特别是不同的网络编址方式的差异，使 得Internet的网络层地址具有全局唯一性 和一致性。
（1）IP地址及其表示方法
IP地址的编址方法共经过了3个历史阶段。 ① 分类的IP地址。这是最基本的编址方法， 在1981年就通过了相应的标准协议。 ② 子网的划分。这是对最基本的编址方法 的改进，其标准RFC 950在1985年通过。 ③ 构成超网。这是比较新的无分类编址方 法。1993年提出后很快就得到推广应用。
网络号 0 0 全1
Net-id
主机号 0
Host-id 全1 全1
特殊IP地址
源地址使 目的地址使
用
用
代表的意思
可以
不可 在本可以
在本网络上的某个主机Hostid
只在本网络上进行广播（各 路由器均不转发）
不可
可以 对Net-id上所有主机进行广播
127
非全0或全 1的任何数
但实际上B类网络地址128.0.0.0是不指派的， 而可以指派的B类最小网络地址是128.1.0.0。 因此B类地址可指派的网络数为214-1，即16 383。B类地址的每一个网络上的最大主机数 是216-2，即65 534。这里需要减2是因为要 扣除全0和全1的主机号。整个B类地址空间 共约有230个地址，占整个IP地址空间的 25%。
① 提供无连接的数据传递机制。 ② 不保证数据报传输的可靠性。 ③ 提供尽最大努力的投递机制。
1.IP地址
地址是一种标识符，用于标识系统中的实 体。Internet地址称为IP地址，IP地址用于 标识Internet中的网络和主机。
它应具有以下3个要素： ①是标识的对象是什么； ②是标识的对象在哪里； ③是指示如何到达标识对象的位置。
第二章 计算机网络体 系结构
2.1 网络体系结构基本概念 2.2 网络层 2.3 传输层 2.4 应用层
2.1 网络体系结构基本概念
网络体系结构是指对构成计算机网络 的各组成部分及计算机网络本身所必 须实现的功能的精确定义，即网络体 系结构是计算机网络中层次、各层的 协议以及层间接口的集合。
2.1.1 开放系统互连模型——OSI参考模型
IP地址空间共有232个地址。整个A类地 址空间共有231个地址，占有整个IP地址 空间的50%。
2）B类地址 网络号字段有2个字节，但前面两位已经固定 了，只剩下14位可以进行分配。因为网络号字 段后面的14位无论怎样取值也不可能出现使整 个2字节的网络号字段成为全0或全1，因此这 里不存在网络总数减2的问题。
3）C类地址
有3个字节的网络号字段，最前面的3位是， 还有21位可以进行分配。C类网络地址 192.0.0.0也是不指派的，可以指派的C类最 小网络地址是192.0.1.0，因此C类地址可指 派的网络总数是221-1，即2 097 151。每一个 C类地址的最大主机数是28-2，即254。整个 C类地址空间共约有229个地址，占整个IP地 址空间的12.5%。