IP基础知识总结.pptx

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计算机网络学习之IIPP基基础础知知识识总总结结CONTINENTCONTINENT目录01IP协议02几个前置知识点03IP地址表示04IP地址构造和分类05IP协议版本01IP协议IPProtocolIP协议路由器对分组进行转发后，就会把数据包传到网络上，数据包最终是要传递到客户端或者服务器上的，那么数据包怎么知道要发往哪里呢？

起到关键作用的就是IP协议。

IPIP寻址寻址中转中转/路由路由分包分组分包分组三部分三部分02几个前置知识点Severalpreknowledgepoints几个前置知识点IP地址11中转站（路由器）22跳44MAC55路由控制33几个前置知识点IP地址就是连接网络中的所有主机进行通信的目标地址。

在IP数据报发送的链路中，有可能链路非常长，由于网络抖动等一些意外因素可能会导致数据报丢失，这时需要在链路中放入一些【中转站】将分组数据发送到最终目标地址的功能，即使网络复杂多变，也能够通过路由控制到达目标地址。

在一条链路中可能会布满很多路由器，路由器和路由器之间的数据报传送就是跳。

IPIP地址地址中转站中转站路由器路由器路由路由控制控制跳跳几个前置知识点MAC地址指的就是计算机的物理地址，它是用来确认网络设备位置的地址。

在OSI网络模型中，网络层负责IP地址的定位，而数据链路层负责MAC地址的定位。

MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址，也就是说MAC地址和网卡是紧密联系在一起的。

03IP地址表示IPAddressDefineIP地址表示IPv4IPv4IPv6IPv6IPv4由32位二进制来表示。

易读性版把32位的IP地址以8位为一组，分成四组，每组之间以.进行分割，再将每组转换为十进制数。

IPv6由128位二进制来表示。

04IP地址构造和分类IPaddressconstructionandclassificationIP地址构造和分类构造网络标识主机标识代表网络地址代表主机地址IP地址构造和分类分类A类B类C类D类E类IP地址构造和分类AA类类AType1范围范围1.0.0.0-126.0.0.0。

2子网掩码子网掩码子网掩码255.0.0.0或0xFF000000。

3字节位字节位第一个字节为网络号，且最前面为0；其余为主机号。

4应用应用用于大型网络。

IP地址构造和分类BB类类BType1范围范围128.0.0.0-191.255.0.0。

2子网掩码子网掩码子网掩码255.255.0.0或0xFFFF0000。

3字节位字节位前两个字为网络号，且最前面的为10；其余为主机号。

4应用应用用于中等规模网络。

IP地址构造和分类CC类类BType1范围范围192.0.0.0-223.255.255.0。

2子网掩码子网掩码子网掩码255.255.255.0或0xFFFFFF00。

3字节位字节位前三位为网络号，且最前面为110；其余为主机号。

4应用应用用于小型网络。

IP地址构造和分类DD类类多播地址，地址最前面为1110。

用于多路广播用户。

FF类类保留地址，地址最前面为1111。

IP地址构造和分类IP地址构造和分类又叫做网络掩码，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的网络。

子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识。

子网掩码子网掩码IP地址构造和分类这些地址用于特殊目的，不能在局域网外部路由。

保留地址保留地址05IP协议版本IPProtocolVersionIP协议版本数据报数据报格式图格式图IPv4IPv4IP协议版本IPv4IPv44bit,通信双方使用的版本必须一致，对于IPv4版本来说，字段值是4。

版本（Version）6bit，以便使用不同的IP数据报，比如一些低时延、高吞吐量和可靠性的数据报。

服务类型（DifferentialServicesCodepoint，DSCP）4bit，首部长度说明首部有多少32位（4字节）。

首部长度（InternetHeaderLength）IP协议版本服务类服务类型图型图IPv4IPv4关键字3IP协议版本IPv4IPv42bit，它允许在不丢弃报文的同时通知对方网络拥塞的发生。

拥塞通告（ExplicitCongestionNotification，ECN）16bit，这个字段用来标识所有的分片，因为分片不一定会按序到达，所以到达目标主机的所有分片会进行重组，每产生一个数据报，计数器加1，并赋值给此字段。

标识符（Identification）16bit，这16位是包括在数据在内的总长度。

数据报长度（TotalLength）IP协议版本IPv4IPv40位保留位必须为01位1位，禁止分片（DontFragment，DF）DF=0才允许分片2位2位，更多分片（MoreFragment，MF）MF=1代表后面还有分片MF=0表示最后一个分片PS:

如果DF标志被设置为1，但是路由要求必须进行分片，那么这条数据报回丢弃3bit，标志用于控制和识别分片标志（Flags）77IP协议版本IPv4IPv413bit，它指明了每个分片相对于原始报文开头的偏移量，以8字节作单位。

8bit，存活时间避免报文在互联网中迷失，比如陷入路由环路；以秒为单位。

8bit，这个字段定义了报文数据区使用的协议。

16bit，首部校验和会对字段进行纠错检查，在每一跳中，路由器都要重新计算出的首部检验和并与此字段进行比对，如果不一致，此报文将会被丢弃。

分片偏移FragmentOffset存活时间TimeToLive，TTL协议（Protocol）首部校验和HeaderChecksumIP协议版本32bit，它是IPv4地址的构成条件，源地址指的是数据报的发送方。

12源地址（Sourceaddress）32bit，它是IPv4地址的构成条件，目标地址指的是数据报的接收方。

13目的地址（Destinationaddress）32bit，它是IPv4地址的构成条件，目标地址指的是数据报的接收方。

14选项（Options）不是首部的一部分，因此并不被包含在首部检验和中。

15数据IPv4IPv4IP协议版本一个链路层帧能承载的最大数据量叫做最大传输单元每个IP数据报封装在链路层帧中从一台路由器传到下一台路由器。

因为每个链路层所支持的最大MTU不一样，当数据报的大小超过MTU后，会在链路层进行分片，每个数据报会在链路层单独封装，每个较小的片都被称为片（fragement）。

IPv4IPv4IP协议版本IPv4IPv4“IP协议版本IPv4IPv4在这种模式下，数据只发送到一个目的地的主机。

单播寻址IP协议版本在此模式下，数据包将被寻址到网段中的所有主机。

这里客户端发送一个数据包，由所有服务器接收。

IPv4IPv4IPv4寻址IP协议版本IPv4IPv4组播寻址IPv4寻址此模式是前两种模式的混合，即发送的数据包既不指向单个主机也不指定段上的所有主机。

IP协议版本就是为了解决IPv4的地址耗尽问题而被标准化的网际协议。

“IPv6IPv6IP协议版本数据报数据报格式图格式图IPv6IPv6IP协议版本IPv6IPv64bit，IPv6版本号的值为6。

版本（Version）20bit，这20比特用于标识一条数据报的流，能够对一条流中的某些数据报给出优先权，或者它能够用来对来自某些应用的数据报给出更高的优先权，只有流标签、源地址和目标地址一致时，才会被认为是一个流。

流标签（FlowLabel）8bit，它就相当于IPv4中的服务类型（TypeOfService）。

流量类型（TrafficClass）IP协议版本IPv6IPv616bit，这16比特值作为一个无符号整数，它给出了在IPv6数据报中跟在定长40字节数据报首部后面的字节数量。

8bit，它用于标识数据报中的内容需要交付给哪个协议，是TCP协议还是UDP协议。

8bit，这个字段与IPv4的TTL意思相同。

数据每经过一次路由就会减1，减到0则会丢弃数据。

128bit（8个16位），表示发送端的IP地址。

有效载荷长度PayloadLength下一个首部NextHeader跳限制（HopLimit）源地址（SourceAddress）128bit（8个16位），表示接收端IP地址。

目标地址（DestinationAddress）IP协议版本标识符、标志和比标识符、标志和比特偏移特偏移IPv6不允许在中间路由器上进行分片和重新组装。

这种操作只能在端系统上进行，IPv6将这个功能放在端系统中，加快了网络中的转发速度。

选项字段选项字段选项字段不再是标准IP首部的一部分了，但是它并没有消失。

首部校验和首部校验和因为在运输层和数据链路执行了报文段完整性校验工作，IP设计者大概觉得在网络层中有首部校验和比较多余，所以去掉了。

IP更多专注的是快速处理分组数据。

IPv6IPv6IP协议版本IPv6首部长度固定，无法将选项字段加入其中，取而代之的是IPv6使用了扩展首部。

扩展首部通常介于IPv6首部与TCP/UDP首部之间。

IPv6的扩展首部可以是任意长度。

扩展首部中还可以包含扩展首部协议和下一个扩展字段。

IPv6IPv6IP协议版本IPv6IPv6IP协议版本IPv6IPv6IPv6特点地址空间变得更大精简报精简报文结构文结构IPv6报文段固定，并且将选项字段，分片的字段移到了IPv6扩展头中，这就极大的精简了IPv6的报文结构。

实现了自实现了自动配置动配置IPv6支持其主机设备的状态和无状态自动配置模式。

这样，没有DHCP服务器不会停止跨段通信。

层次化的层次化的网络结构网络结构不按ABC分类，而是通过IANA（国际互联网号码分配机构）-RIR（区域互联网注册管理机构）-ISP这样的顺序来分配的。

IPSecIPSecIPv6的扩展报头中有一个认证报头、封装安全净载报头，这两个报头是IPsec定义的。

通过这两个报头网络层自己就可以实现端到端的安全。

支持支持任播任播IPv6引入了一种新的寻址方式，称为任播寻址。

IP协议版本IPv6IPv6地址表示地址表示IPv6Addressshow以每16比特为一组，并用:

号进行分隔如果出现连续的0时还可以将0省略，并用:

两个冒号隔开，但仅允许出现一次。

IPv6IPv6谢谢观看