网络实用技术基础第3章网间互联技术共44页

2.1网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础第第3章章 网网间间互互联联技技术术3.1 3.1 网间互联协议网间互联协议网间互联协议网间互联协议3.2 IP3.2 IP寻址和规划寻址和规划寻址和规划寻址和规划3.3 3.3 路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议3.4 NAT3.4 NAT技术技术技术技术3.5 VPN3.5 VPN3.6 3.6 网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术1 12.2网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础考考试试的的知知识识点点InternetInternet协议分析（协议分析（协议分析（协议分析（TCPTCP、IPIP协议）协议）协议）协议）路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议 NATNAT技术技术技术技术 2 22.3网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1 网间互联协议网间互联协议互联网控制信息协议互联网组管理协议网络命令电子邮件文件传输邮件传输网络诊断文件传输域名系统远程控制网络管理传输控制协议用户数据报协议逆向地址解析协议地址解析协议3 32.4网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1.1 IP协议协议 IPIP协议是协议是协议是协议是TCP/IPTCP/IP协议集中的承载协议，位于协议集中的承载协议，位于协议集中的承载协议，位于协议集中的承载协议，位于InternetInternet模型中的网络层。模型中的网络层。模型中的网络层。模型中的网络层。（1 1）IPIP层的层的层的层的主要特点主要特点主要特点主要特点在在在在InternetInternet中，中，中，中，IPIP层作为通信子网的最高层，有如下三大特点：层作为通信子网的最高层，有如下三大特点：层作为通信子网的最高层，有如下三大特点：层作为通信子网的最高层，有如下三大特点：其一是提供无连接的数据报传输机制。其一是提供无连接的数据报传输机制。其一是提供无连接的数据报传输机制。其一是提供无连接的数据报传输机制。IPIP为为为为TCPTCP、UDPUDP等提供了一等提供了一等提供了一等提供了一种无连接的数据传送服务。无连接是指种无连接的数据传送服务。无连接是指种无连接的数据传送服务。无连接是指种无连接的数据传送服务。无连接是指IPIP不维护连续数据报的任何状不维护连续数据报的任何状不维护连续数据报的任何状不维护连续数据报的任何状态信息，因此，态信息，因此，态信息，因此，态信息，因此，IPIP数据报可能会不按照发送的顺序到达，即后发的数数据报可能会不按照发送的顺序到达，即后发的数数据报可能会不按照发送的顺序到达，即后发的数数据报可能会不按照发送的顺序到达，即后发的数据报可能先到达。据报可能先到达。据报可能先到达。据报可能先到达。其二是能完成点对点的通信。其二是能完成点对点的通信。其二是能完成点对点的通信。其二是能完成点对点的通信。IPIP协议是点对点的，其对等实体之间协议是点对点的，其对等实体之间协议是点对点的，其对等实体之间协议是点对点的，其对等实体之间的通信不需经过中间机器，而中间机器之间具有实际的物理链路的连的通信不需经过中间机器，而中间机器之间具有实际的物理链路的连的通信不需经过中间机器，而中间机器之间具有实际的物理链路的连的通信不需经过中间机器，而中间机器之间具有实际的物理链路的连接，要求接，要求接，要求接，要求IPIP协议能支持点对点的寻径以保证点对点协议的可实现性。协议能支持点对点的寻径以保证点对点协议的可实现性。协议能支持点对点的寻径以保证点对点协议的可实现性。协议能支持点对点的寻径以保证点对点协议的可实现性。第三是在第三是在第三是在第三是在IPIP协议中，数据的传送是不可靠的。这种不可靠的含义是：协议中，数据的传送是不可靠的。这种不可靠的含义是：协议中，数据的传送是不可靠的。这种不可靠的含义是：协议中，数据的传送是不可靠的。这种不可靠的含义是：数据在传送过程中，没有一种机制来监控数据是否被成功地送达了目数据在传送过程中，没有一种机制来监控数据是否被成功地送达了目数据在传送过程中，没有一种机制来监控数据是否被成功地送达了目数据在传送过程中，没有一种机制来监控数据是否被成功地送达了目的地。当数据在传送的过程中，如果发生错误，的地。当数据在传送的过程中，如果发生错误，的地。当数据在传送的过程中，如果发生错误，的地。当数据在传送的过程中，如果发生错误，IPIP协议只是简单地丢协议只是简单地丢协议只是简单地丢协议只是简单地丢弃数据报，并用弃数据报，并用弃数据报，并用弃数据报，并用ICMPICMP消息通知数据的发送方。要实现可靠的传输，消息通知数据的发送方。要实现可靠的传输，消息通知数据的发送方。要实现可靠的传输，消息通知数据的发送方。要实现可靠的传输，必须通过高层的协议来保证。必须通过高层的协议来保证。必须通过高层的协议来保证。必须通过高层的协议来保证。4 42.5网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础（2 2）IPIP协议的主要功能协议的主要功能协议的主要功能协议的主要功能IPIP协议是协议是协议是协议是TCP/IPTCP/IP的核心协议之一，其作用主要是用于主机与的核心协议之一，其作用主要是用于主机与的核心协议之一，其作用主要是用于主机与的核心协议之一，其作用主要是用于主机与网关、网关与网关、主机与主机之间的通信。功能包括网关、网关与网关、主机与主机之间的通信。功能包括网关、网关与网关、主机与主机之间的通信。功能包括网关、网关与网关、主机与主机之间的通信。功能包括IPIP的寻址、的寻址、的寻址、的寻址、面向无连接数据报传送和数据报路由选择等。面向无连接数据报传送和数据报路由选择等。面向无连接数据报传送和数据报路由选择等。面向无连接数据报传送和数据报路由选择等。IPIP协议的寻址功能体现在必须能唯一地标识协议的寻址功能体现在必须能唯一地标识协议的寻址功能体现在必须能唯一地标识协议的寻址功能体现在必须能唯一地标识InternetInternet中每一中每一中每一中每一个可寻址的通信实体，以完成根据目的个可寻址的通信实体，以完成根据目的个可寻址的通信实体，以完成根据目的个可寻址的通信实体，以完成根据目的IPIP地址确定通信的下一跳地址确定通信的下一跳地址确定通信的下一跳地址确定通信的下一跳的问题。因此，的问题。因此，的问题。因此，的问题。因此，IPIP为网络中的每一个实体赋予了一个全局标示符为网络中的每一个实体赋予了一个全局标示符为网络中的每一个实体赋予了一个全局标示符为网络中的每一个实体赋予了一个全局标示符-IP-IP地址。地址。地址。地址。IPIP协议的面向无连接的数据报传送功能实现了协议的面向无连接的数据报传送功能实现了协议的面向无连接的数据报传送功能实现了协议的面向无连接的数据报传送功能实现了IPIP向向向向TCPTCP协议协议协议协议所在的传输层提供统一的所在的传输层提供统一的所在的传输层提供统一的所在的传输层提供统一的IPIP数据报，其中，必须实现数据报，其中，必须实现数据报，其中，必须实现数据报，其中，必须实现LANLAN与与与与WAN WAN 之间报文格式的转换，如分段（满足之间报文格式的转换，如分段（满足之间报文格式的转换，如分段（满足之间报文格式的转换，如分段（满足LANLAN中中中中MACMAC帧长与帧长与帧长与帧长与WANWAN中帧长之间的长度转换）和重装，并负责将各种不同物理中帧长之间的长度转换）和重装，并负责将各种不同物理中帧长之间的长度转换）和重装，并负责将各种不同物理中帧长之间的长度转换）和重装，并负责将各种不同物理网络的物理地址转化为具有统一格式的网络的物理地址转化为具有统一格式的网络的物理地址转化为具有统一格式的网络的物理地址转化为具有统一格式的IPIP地址，把各种不同的帧地址，把各种不同的帧地址，把各种不同的帧地址，把各种不同的帧统一转换成统一转换成统一转换成统一转换成IPIP数据报，使上层屏蔽数据报，使上层屏蔽数据报，使上层屏蔽数据报，使上层屏蔽IPIP层的帧差异。层的帧差异。层的帧差异。层的帧差异。5 52.6网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础数据报路由选择功能是数据报路由选择功能是数据报路由选择功能是数据报路由选择功能是IPIP协议最重要的功能之一，它应能完成如协议最重要的功能之一，它应能完成如协议最重要的功能之一，它应能完成如协议最重要的功能之一，它应能完成如下操作：在同一网段上，下操作：在同一网段上，下操作：在同一网段上，下操作：在同一网段上，IPIP数据报可以沿实际物理路径传送；当需要数据报可以沿实际物理路径传送；当需要数据报可以沿实际物理路径传送；当需要数据报可以沿实际物理路径传送；当需要经过不同网段时，经过不同网段时，经过不同网段时，经过不同网段时，IPIP数据报要能够经由路由器或网关进行传送。由于数据报要能够经由路由器或网关进行传送。由于数据报要能够经由路由器或网关进行传送。由于数据报要能够经由路由器或网关进行传送。由于InternetInternet涉及到多个不同的网络，其网络的物理实现有所不同，因此，涉及到多个不同的网络，其网络的物理实现有所不同，因此，涉及到多个不同的网络，其网络的物理实现有所不同，因此，涉及到多个不同的网络，其网络的物理实现有所不同，因此，IPIP层必须具有屏蔽物理网络的功能，并提供独立于物理网络之上的路层必须具有屏蔽物理网络的功能，并提供独立于物理网络之上的路层必须具有屏蔽物理网络的功能，并提供独立于物理网络之上的路层必须具有屏蔽物理网络的功能，并提供独立于物理网络之上的路由选择机制。由选择机制。由选择机制。由选择机制。IPIP的路由选择分为直接路选和间接路选，所谓直接路选的路由选择分为直接路选和间接路选，所谓直接路选的路由选择分为直接路选和间接路选，所谓直接路选的路由选择分为直接路选和间接路选，所谓直接路选是指由物理网络直接负责在同一网络内的数据报的传送；间接路选则是指由物理网络直接负责在同一网络内的数据报的传送；间接路选则是指由物理网络直接负责在同一网络内的数据报的传送；间接路选则是指由物理网络直接负责在同一网络内的数据报的传送；间接路选则是指在需要跨越不同网络时由是指在需要跨越不同网络时由是指在需要跨越不同网络时由是指在需要跨越不同网络时由IPIP协议所提供间接路由选择。协议所提供间接路由选择。协议所提供间接路由选择。协议所提供间接路由选择。InternetInternet的间接路由选择采用路由表机制，每一台机器（主机、路由器、网关的间接路由选择采用路由表机制，每一台机器（主机、路由器、网关的间接路由选择采用路由表机制，每一台机器（主机、路由器、网关的间接路由选择采用路由表机制，每一台机器（主机、路由器、网关等）开机时会产生一张路由表，该表包含了可能的目标信息。当等）开机时会产生一张路由表，该表包含了可能的目标信息。当等）开机时会产生一张路由表，该表包含了可能的目标信息。当等）开机时会产生一张路由表，该表包含了可能的目标信息。当IPIP分分分分组到达一个网关时，组到达一个网关时，组到达一个网关时，组到达一个网关时，IPIP协议软件找到目标协议软件找到目标协议软件找到目标协议软件找到目标IPIP地址，并抽取其中的网络地址，并抽取其中的网络地址，并抽取其中的网络地址，并抽取其中的网络号进行对比，当需要执行间接路由选择时，由网关使用该网络标识决号进行对比，当需要执行间接路由选择时，由网关使用该网络标识决号进行对比，当需要执行间接路由选择时，由网关使用该网络标识决号进行对比，当需要执行间接路由选择时，由网关使用该网络标识决定路由，因此可以说，定路由，因此可以说，定路由，因此可以说，定路由，因此可以说，InternetInternet路由选择是基于目标网络号而不是主路由选择是基于目标网络号而不是主路由选择是基于目标网络号而不是主路由选择是基于目标网络号而不是主机号的。机号的。机号的。机号的。6 62.7网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础（3 3）IPIP数据报数据报数据报数据报 1 1）IPIP数据报的格式（数据报的格式（数据报的格式（数据报的格式（P68P68）7 72.8网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础2）IP地址：Internet采用了一种唯一通用地址格式，为网络上所有设备（路由器、网关和服务器等）分配了唯一的地址，这就是IP地址。IP地址亦称标识地址，利用它可以对Internet上的每个主机、路由器和其它设备等进行唯一的地址“标识”。IP地址由四个用“.”分开的数字组成，每一个数字为一个字节长，因此每一个数字最大为255。例如：202.112.136.23就是一个IP地址的十进制数字表示。IP地址可以分为五类，即A类、B类、C类、D类和E类，每个地址的长度为32个位，每个位采用二进制编码，其中前三类是一般网络地址，目前正在大量应用，后两种为特殊网络地址，留做特殊用途或者备用。此外，IP地址还规定了一套具有特殊格式的地址形式，以分别用于不同的情况。如网络地址、直接广播地址、有限广播地址、本机地址、回送地址。8 82.9网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础五五类类IP地地址址9 92.10网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础（4 4）IPIP地址的申请和分配地址的申请和分配地址的申请和分配地址的申请和分配InternetInternet网络信息中心（网络信息中心（网络信息中心（网络信息中心（Internet NICInternet NIC）统一负责全球）统一负责全球）统一负责全球）统一负责全球IPIP地址地址地址地址的规划、管理和发放工作。通常每个国家成立一个组织，统一的规划、管理和发放工作。通常每个国家成立一个组织，统一的规划、管理和发放工作。通常每个国家成立一个组织，统一的规划、管理和发放工作。通常每个国家成立一个组织，统一向国际组织申请向国际组织申请向国际组织申请向国际组织申请IPIP地址，然后再分配给用户，我国负责地址分地址，然后再分配给用户，我国负责地址分地址，然后再分配给用户，我国负责地址分地址，然后再分配给用户，我国负责地址分配的机构是配的机构是配的机构是配的机构是CNNICCNNIC（CHINA CHINA 网络信息中心）。网络信息中心）。网络信息中心）。网络信息中心）。用户要接入用户要接入用户要接入用户要接入InternetInternet时，有两种获得时，有两种获得时，有两种获得时，有两种获得IPIP地址的方法。一种是用地址的方法。一种是用地址的方法。一种是用地址的方法。一种是用户通过户通过户通过户通过InternetInternet服务提供商（服务提供商（服务提供商（服务提供商（ISPISP：Internet Service Internet Service ProviderProvider）临时接入网络，如拨号上网。在这种情况下，用户）临时接入网络，如拨号上网。在这种情况下，用户）临时接入网络，如拨号上网。在这种情况下，用户）临时接入网络，如拨号上网。在这种情况下，用户通常是通过通常是通过通常是通过通常是通过DHCPDHCP协议动态地从协议动态地从协议动态地从协议动态地从ISPISP处获得一个处获得一个处获得一个处获得一个IPIP地址，并用此地址，并用此地址，并用此地址，并用此地址进行地址进行地址进行地址进行InternetInternet的访问。当用户离开网络时，的访问。当用户离开网络时，的访问。当用户离开网络时，的访问。当用户离开网络时，IPIP地址被地址被地址被地址被ISPISP收收收收回，再分配给其它的用户使用。另一种方法是用户向回，再分配给其它的用户使用。另一种方法是用户向回，再分配给其它的用户使用。另一种方法是用户向回，再分配给其它的用户使用。另一种方法是用户向CNNICCNNIC申申申申请固定使用的请固定使用的请固定使用的请固定使用的IPIP地址，这种方法通常是一个单位的网络、提供地址，这种方法通常是一个单位的网络、提供地址，这种方法通常是一个单位的网络、提供地址，这种方法通常是一个单位的网络、提供InternetInternet服务的主机需要连入服务的主机需要连入服务的主机需要连入服务的主机需要连入InternetInternet时采用。时采用。时采用。时采用。10102.11网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1.2 ARP协协议议地地地地址址址址解解解解析析析析协协协协议议议议，即即即即A AR RP P（A Ad dd dr re es ss s R Re es so ol lu ut ti io on n P Pr ro ot to oc co ol l），是是是是根根根根据据据据I IP P地地地地址址址址获获获获取取取取物物物物理理理理地地地地址址址址的的的的一一一一个个个个T TC CP P/I IP P协协协协议议议议。主主主主机机机机发发发发送送送送信信信信息息息息时时时时将将将将包包包包含含含含目目目目标标标标I IP P地地地地址址址址的的的的A AR RP P请请请请求求求求广广广广播播播播到到到到网网网网络络络络上上上上的的的的所所所所有有有有主主主主机机机机，并并并并接接接接收收收收返返返返回回回回消消消消息息息息，以以以以此此此此确确确确定定定定目目目目标标标标的的的的物物物物理理理理地地地地址址址址；收收收收到到到到返返返返回回回回消消消消息息息息后后后后将将将将该该该该I IP P地地地地址址址址和和和和物物物物理理理理地地地地址址址址存存存存入入入入本本本本机机机机A AR RP P缓缓缓缓存存存存中中中中并并并并保保保保留留留留一一一一定定定定时时时时间间间间，下下下下次次次次请请请请求求求求时时时时直直直直接接接接查查查查询询询询A AR RP P缓缓缓缓存存存存以以以以节节节节约约约约资资资资源源源源。11112.12网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1.3 RARP协协议议逆逆逆逆地地地地址址址址解解解解析析析析协协协协议议议议就就就就是是是是将将将将局局局局域域域域网网网网中中中中某某某某个个个个主主主主机机机机的的的的物物物物理理理理地地地地址址址址转转转转换换换换为为为为I IP P地地地地址址址址，发发发发送送送送方方方方首首首首先先先先R RA AR RP P服服服服务务务务器器器器发发发发送送送送请请请请帧帧帧帧，以以以以解解解解析析析析从从从从物物物物理理理理地地地地址址址址得得得得到到到到对对对对应应应应的的的的I IP P地地地地址址址址。12122.13网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1.4 ICMP协协议议I IC CMMP P是是是是（I In nt te er rn ne et t C Co on nt tr ro ol l MMe es ss sa ag ge e P Pr ro ot to oc co ol l）I In nt te er rn ne et t控控控控制制制制报报报报文文文文协协协协议议议议。它它它它是是是是T TC CP P/I IP P协协协协议议议议族族族族的的的的一一一一个个个个子子子子协协协协议议议议，属属属属于于于于网网网网络络络络层层层层协协协协议议议议，主主主主要要要要用用用用于于于于在在在在主主主主机机机机与与与与路路路路由由由由器器器器之之之之间间间间传传传传递递递递控控控控制制制制信信信信息息息息，包包包包括括括括报报报报告告告告错错错错误误误误、交交交交换换换换受受受受限限限限控控控控制制制制和和和和状状状状态态态态信信信信息息息息等等等等。当当当当遇遇遇遇到到到到I IP P数数数数据据据据无无无无法法法法访访访访问问问问目目目目标标标标、I IP P路路路路由由由由器器器器无无无无法法法法按按按按当当当当前前前前的的的的传传传传输输输输速速速速率率率率转转转转发发发发数数数数据据据据包包包包等等等等情情情情况况况况时时时时，会会会会自自自自动动动动发发发发送送送送I IC CMMP P消消消消息息息息。13132.14网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.1.5 IGMP协协议议I IGGMMP P(I In nt te er rn ne et t GGr ro ou up p MMe es ss sa ag ge e P Pr ro ot to oc co ol l):I In nt te er rn ne et t组组组组管管管管理理理理协协协协议议议议,提提提提供供供供i in nt te er rn ne et t网网网网际际际际多多多多点点点点传传传传送送送送的的的的功功功功能能能能,即即即即将将将将一一一一个个个个i ip p包包包包拷拷拷拷贝贝贝贝给给给给多多多多个个个个h ho os st t,wwi in nd do owws s系系系系列列列列采采采采用用用用了了了了这这这这个个个个协协协协议议议议14142.15网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2 IP寻寻址址和和规规划划3 3.2 2.1 1 I IP P寻寻寻寻址址址址和和和和子子子子网网网网划划划划分分分分lI IP P地地地地址址址址的的的的主主主主机机机机部部部部分分分分可可可可被被被被分分分分为为为为三三三三种种种种地地地地址址址址：网网网网络络络络地地地地址址址址、主主主主机机机机地地地地址址址址和和和和定定定定向向向向广广广广播播播播地地地地址址址址。l网网网网络络络络地地地地址址址址是是是是网网网网络络络络号号号号中中中中的的的的第第第第一一一一个个个个地地地地址址址址。l定定定定向向向向广广广广播播播播地地地地址址址址是是是是网网网网络络络络号号号号中中中中的的的的最最最最后后后后一一一一个个个个地地地地址址址址。l网网网网络络络络地地地地址址址址和和和和定定定定向向向向广广广广播播播播地地地地址址址址这这这这间间间间的的的的所所所所有有有有地地地地址址址址都都都都称称称称为为为为网网网网段段段段的的的的主主主主机机机机地地地地址址址址。(P P7 76 6)15152.16网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础例例例例如如如如：一一一一个个个个A A类类类类网网网网络络络络的的的的I IP P地地地地址址址址，网网网网络络络络号号号号 为为为为前前前前8 8b bi it t，主主主主机机机机号号号号为为为为后后后后2 24 4b bi it t，采采采采用用用用公公公公式式式式，可可可可得得得得2 2H H-2 2=2 22 24 4-2 2=1 16 67 77 77 72 21 14 4个个个个主主主主机机机机地地地地址址址址。一一一一个个个个B B类类类类网网网网络络络络的的的的I IP P地地地地址址址址，网网网网络络络络号号号号 为为为为前前前前1 16 6b bi it t，主主主主机机机机号号号号为为为为后后后后1 16 6b bi it t，采采采采用用用用公公公公式式式式，可可可可得得得得2 2H H-2 2=2 21 16 6-2 2=6 65 55 53 34 4个个个个主主主主机机机机地地地地址址址址。一一一一个个个个C C类类类类网网网网络络络络的的的的I IP P地地地地址址址址，网网网网络络络络号号号号 为为为为前前前前2 24 4b bi it t，主主主主机机机机号号号号为为为为后后后后8 8b bi it t，采采采采用用用用公公公公式式式式，可可可可得得得得2 2H H-2 2=2 28 8-2 2=2 25 54 4个个个个主主主主机机机机地地地地址址址址。16162.17网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2.1 IP寻寻址址和和子子网网划划分分所所所所谓谓谓谓I IP P子子子子网网网网，是是是是指指指指把把把把I IP P地地地地址址址址中中中中主主主主机机机机地地地地址址址址的的的的部部部部分分分分进进进进一一一一步步步步划划划划分分分分为为为为两两两两个个个个部部部部分分分分：其其其其中中中中一一一一个个个个部部部部分分分分为为为为子子子子网网网网地地地地址址址址，而而而而另另另另外外外外一一一一个个个个部部部部分分分分为为为为主主主主机机机机地地地地址址址址。在在在在I IP P协协协协议议议议中中中中，是是是是通通通通过过过过子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码来来来来标标标标识识识识子子子子网网网网的的的的。子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码也也也也是是是是一一一一个个个个3 32 2位位位位的的的的二二二二进进进进制制制制数数数数字字字字，写写写写成成成成与与与与I IP P地地地地址址址址相相相相同同同同的的的的形形形形式式式式，即即即即用用用用三三三三个个个个“.”分分分分为为为为四四四四个个个个部部部部分分分分，如如如如2 25 55 5.2 25 55 5.2 25 55 5.0 0。17172.18网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础若若若若甲甲甲甲公公公公司司司司有有有有2 20 00 0台台台台计计计计算算算算机机机机，申申申申请请请请了了了了一一一一个个个个B B类类类类公公公公网网网网地地地地址址址址1 19 90 0.1 18 8.0 0.0 0，主主主主机机机机地地地地址址址址有有有有2 2H H-2 2=2 21 16 6-2 2=6 65 55 53 34 4个个个个，造造造造成成成成主主主主机机机机地地地地址址址址的的的的浪浪浪浪费费费费。为为为为了了了了充充充充分分分分和和和和有有有有效效效效利利利利用用用用宝宝宝宝贵贵贵贵的的的的I IP P地地地地址址址址资资资资源源源源，避避避避免免免免多多多多余余余余主主主主机机机机地地地地址址址址的的的的浪浪浪浪费费费费，引引引引入入入入了了了了子子子子网网网网划划划划分分分分技技技技术术术术。所所所所谓谓谓谓子子子子网网网网划划划划分分分分是是是是指指指指允允允允许许许许在在在在一一一一个个个个I IP P地地地地址址址址中中中中，利利利利用用用用主主主主机机机机号号号号的的的的高高高高位位位位比比比比特特特特来来来来创创创创建建建建更更更更多多多多的的的的子子子子网网网网。优优优优点点点点是是是是提提提提供供供供了了了了更更更更有有有有效效效效利利利利用用用用I IP P地地地地址址址址的的的的方方方方案案案案。18182.19网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础假假假假如如如如甲甲甲甲公公公公司司司司的的的的主主主主机机机机个个个个数数数数是是是是1 10 00 0台台台台，申申申申请请请请了了了了一一一一个个个个C C类类类类网网网网络络络络的的的的I IP P地地地地址址址址，但但但但将将将将会会会会造造造造成成成成2 25 54 4-1 10 00 0=1 15 54 4个个个个主主主主机机机机地地地地址址址址的的的的浪浪浪浪费费费费，为为为为更更更更高高高高效效效效地地地地利利利利用用用用网网网网络络络络地地地地址址址址，可可可可以以以以采采采采用用用用对对对对C C类类类类网网网网络络络络进进进进行行行行子子子子网网网网划划划划分分分分，借借借借用用用用主主主主机机机机号号号号的的的的1 1b bi it t划划划划分分分分为为为为两两两两个个个个子子子子网网网网，每每每每个个个个子子子子网网网网有有有有1 12 26 6个个个个子子子子网网网网地地地地址址址址，这这这这样样样样浪浪浪浪费费费费的的的的地地地地址址址址是是是是少少少少量量量量的的的的。19192.20网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础为为为为了了了了区区区区分分分分网网网网络络络络地地地地址址址址、主主主主机机机机地地地地址址址址和和和和定定定定向向向向广广广广播播播播地地地地址址址址，引引引引入入入入了了了了子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码，因因因因此此此此每每每每个个个个地地地地址址址址实实实实际际际际上上上上由由由由三三三三部部部部分分分分组组组组成成成成：网网网网络络络络号号号号、子子子子网网网网号号号号和和和和主主主主机机机机号号号号。（P P7 77 7）20202.21网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2.2 IP地地址址应应用用实实例例确确确确定定定定网网网网络络络络数数数数和和和和主主主主机机机机数数数数确确确确定定定定子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码确确确确定定定定网网网网络络络络地地地地址址址址确确确确定定定定网网网网络络络络的的的的主主主主机机机机地地地地址址址址21212.22网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础当当当当需需需需要要要要获获获获得得得得子子子子网网网网的的的的地地地地址址址址时时时时，主主主主机机机机通通通通过过过过把把把把I IP P地地地地址址址址与与与与子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码进进进进行行行行“按按按按位位位位与与与与”的的的的运运运运算算算算，就就就就可可可可得得得得到到到到子子子子网网网网地地地地址址址址。例例例例如如如如：当当当当I IP P地地地地址址址址为为为为2 20 02 2.1 11 12 2.1 14 43 3.1 17 71 1、子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码为为为为2 25 55 5.2 25 55 5.2 25 55 5.2 22 24 4时时时时，写写写写成成成成二二二二进进进进制制制制的的的的形形形形式式式式后后后后，I IP P地地地地址址址址的的的的二二二二进进进进制制制制形形形形式式式式为为为为：1 11 10 00 01 10 01 10 0.0 01 11 11 10 00 00 00 0.1 10 00 00 01 11 11 11 1.1 10 01 10 01 10 01 11 1子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码的的的的二二二二进进进进制制制制形形形形式式式式为为为为：1 11 11 11 11 11 11 11 1.1 11 11 11 11 11 11 11 1.1 11 11 11 11 11 11 11 1.1 11 11 10 00 00 00 00 0运运运运行行行行“按按按按位位位位与与与与”的的的的操操操操作作作作后后后后，得得得得到到到到子子子子网网网网的的的的地地地地址址址址为为为为：1 11 10 00 01 10 01 10 0.0 01 11 11 10 00 00 00 0.1 10 00 00 01 11 11 11 1.1 10 01 10 00 00 00 00 0，写写写写成成成成十十十十进进进进制制制制的的的的形形形形式式式式是是是是：2 20 02 2.1 11 12 2.1 14 43 3.1 16 60 022222.23网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2.3 可可变变长长度度子子网网掩掩码码可可可可变变变变长长长长度度度度子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码（V VL LS SMM）允允允允许许许许对对对对A A类类类类、B B类类类类和和和和C C类类类类I IP P地地地地址址址址使使使使用用用用不不不不同同同同的的的的子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码，其其其其具具具具有有有有高高高高效效效效寻寻寻寻址址址址和和和和路路路路由由由由聚聚聚聚合合合合，减减减减少少少少路路路路由由由由表表表表大大大大小小小小两两两两个个个个优优优优点点点点23232.24网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2.4 路路由由聚聚合合路路路路由由由由聚聚聚聚合合合合 若若若若路路路路由由由由器器器器的的的的路路路路由由由由表表表表中中中中存存存存储储储储了了了了一一一一连连连连串串串串连连连连续续续续网网网网络络络络号号号号，则则则则会会会会影影影影响响响响路路路路由由由由器器器器的的的的寻寻寻寻址址址址并并并并降降降降低低低低数数数数据据据据报报报报的的的的转转转转发发发发速速速速率率率率。路路路路由由由由聚聚聚聚合合合合指指指指将将将将路路路路由由由由表表表表中中中中某某某某些些些些连连连连续续续续的的的的路路路路由由由由，作作作作为为为为单单单单个个个个聚聚聚聚合合合合路路路路由由由由进进进进行行行行通通通通告告告告的的的的一一一一种种种种能能能能力力力力。无无无无分分分分类类类类域域域域间间间间路路路路由由由由选选选选择择择择24242.25网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.2.5 IPv61 1.I IP Pv v6 6特特特特点点点点I IP Pv v6 6采采采采用用用用1 12 28 8位位位位地地地地址址址址空空空空间间间间，I IP Pv v6 6因因因因其其其其可可可可提提提提供供供供超超超超大大大大的的的的地地地地址址址址空空空空间间间间，地地地地址址址址缺缺缺缺乏乏乏乏问问问问题题题题。2 2.I IP Pv v6 6报报报报文文文文格格格格式式式式。I IP Pv v6 6报报报报文文文文首首首首部部部部的的的的固固固固定定定定长长长长度度度度包包包包含含含含8 8个个个个字字字字段段段段，了了了了解解解解8 8个个个个字字字字段段段段的的的的具具具具体体体体功功功功能能能能。25252.26网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础IPv6地地址址1 1）冒冒冒冒号号号号十十十十六六六六进进进进制制制制表表表表示示示示 I IP Pv v6 6的的的的地地地地址址址址每每每每4 4个个个个十十十十六六六六进进进进制制制制为为为为一一一一组组组组，组组组组与与与与组组组组之之之之间间间间用用用用冒冒冒冒号号号号隔隔隔隔开开开开。I IP Pv v6 6地地地地址址址址格格格格式式式式为为为为X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X:X XX XX XX X，X X表表表表示示示示一一一一个个个个十十十十六六六六进进进进制制制制值值值值。2 2）零零零零压压压压缩缩缩缩 最最最最前前前前面面面面的的的的一一一一串串串串零零零零可可可可以以以以省省省省略略略略，例例例例如如如如，0 00 00 00 0:1 12 23 3A A:B BC C0 00 0:0 00 00 00 0:0 00 00 00 0:1 11 11 11 1:2 22 22 22 2:0 00 00 00 0可可可可以以以以简简简简写写写写为为为为1 12 23 3A A:B BC C0 00 0:0 00 00 00 0:0 00 00 00 0:1 11 11 11 1:2 22 22 22 2:0 00 0 0 00 0。此此此此外外外外，为为为为了了了了进进进进一一一一步步步步简简简简化化化化十十十十六六六六进进进进制制制制的的的的书书书书写写写写，I IP Pv v6 6地地地地址址址址中中中中的的的的一一一一段段段段或或或或连连连连续续续续多多多多段段段段0 0可可可可以以以以用用用用双双双双冒冒冒冒号号号号（：）代代代代替替替替。例例例例中中中中I IP Pv v6 6地地地地址址址址可可可可更更更更加加加加简简简简化化化化为为为为1 12 23 3A A:B BC C0 00 0:1 11 11 11 1:2 22 22 22 2:0 0，但但但但不不不不能能能能表表表表示示示示为为为为1 12 23 3A A:B BC C0 00 0:1 11 11 11 1:2 22 22 22 2:，因因因因为为为为双双双双冒冒冒冒号号号号（：）只只只只能能能能在在在在I IP Pv v6 6地地地地址址址址中中中中出出出出现现现现一一一一次次次次。26262.27网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3 3）前前前前缀缀缀缀表表表表示示示示 表表表表示示示示形形形形式式式式为为为为：I IP Pv v6 6地地地地址址址址/前前前前缀缀缀缀长长长长度度度度4 4）I IP Pv v6 6地地地地址址址址划划划划分分分分 一一一一个个个个I IP Pv v6 6地地地地址址址址被被被被划划划划分分分分成成成成前前前前缀缀缀缀和和和和后后后后缀缀缀缀两两两两部部部部分分分分，其其其其中中中中前前前前缀缀缀缀用用用用于于于于指指指指明明明明一一一一个个个个网网网网络络络络，相相相相当当当当于于于于I IP Pv v4 4地地地地址址址址的的的的子子子子网网网网掩掩掩掩码码码码；后后后后缀缀缀缀用用用用于于于于指指指指明明明明网网网网络络络络上上上上的的的的某某某某台台台台主主主主机机机机，相相相相当当当当于于于于I IP Pv v4 4地地地地址址址址的的的的主主主主机机机机标标标标识识识识。I IP Pv v6 6按按按按照照照照传传传传输输输输类类类类型型型型，将将将将地地地地址址址址划划划划分分分分为为为为单单单单播播播播地地地地址址址址、任任任任播播播播（也也也也称称称称泛泛泛泛播播播播）地地地地址址址址和和和和多多多多播播播播地地地地址址址址，取取取取消消消消了了了了原原原原有有有有的的的的广广广广播播播播地地地地址址址址，增增增增加加加加了了了了任任任任播播播播的的的的概概概概念念念念。理理理理解解解解单单单单播播播播地地地地址址址址、多多多多播播播播地地地地址址址址、任任任任播播播播地地地地址址址址、特特特特殊殊殊殊地地地地址址址址的的的的含含含含义义义义。4 4.I IP Pv v4 4与与与与I IP Pv v6 6的的的的转转转转换换换换。了了了了解解解解I IP Pv v4 4与与与与I IP Pv v6 6的的的的转转转转换换换换技技技技术术术术。27272.28网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础第第3章章 网网间间互互联联技技术术3.1 3.1 网间互联协议网间互联协议网间互联协议网间互联协议3.2 IP3.2 IP寻址和规划寻址和规划寻址和规划寻址和规划3.3 3.3 路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议路由器与路由选择协议3.4 NAT3.4 NAT技术技术技术技术3.5 VPN3.5 VPN3.6 3.6 网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术网络传输可靠性技术28282.29网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.3 路路由由器器与与路路由由选选择择协协议议3 3.3 3.1 1 路路路路由由由由器器器器和和和和路路路路由由由由类类类类型型型型 路路路路由由由由器器器器是是是是互互互互联联联联网网网网的的的的主主主主要要要要结结结结点点点点设设设设备备备备，通通通通过过过过路路路路由由由由决决决决定定定定数数数数据据据据的的的的转转转转发发发发。转转转转发发发发策策策策略略略略称称称称为为为为路路路路由由由由选选选选择择择择，这这这这也也也也是是是是路路路路由由由由器器器器名名名名称称称称的的的的由由由由来来来来。路路路路由由由由器器器器工工工工作作作作在在在在第第第第三三三三层层层层。路路路路由由由由器器器器一一一一般般般般由由由由硬硬硬硬件件件件和和和和软软软软件件件件组组组组成成成成，其其其其功功功功能能能能类类类类似似似似一一一一台台台台计计计计算算算算机机机机。路路路路由由由由器器器器硬硬硬硬件件件件主主主主要要要要由由由由中中中中央央央央处处处处理理理理器器器器C CP PU U、内内内内存存存存、接接接接口口口口、控控控控制制制制端端端端口口口口等等等等物物物物理理理理硬硬硬硬件件件件和和和和电电电电路路路路组组组组成成成成；软软软软件件件件主主主主要要要要由由由由路路路路由由由由器器器器的的的的I IOOS S操操操操作作作作系系系系统统统统组组组组成成成成。所所所所有有有有路路路路由由由由器器器器都都都都有有有有接接接接口口口口，每每每每个个个个接接接接口口口口都都都都有有有有自自自自己己己己的的的的名名名名字字字字和和和和编编编编号号号号。一一一一个个个个接接接接口口口口的的的的全全全全名名名名称称称称由由由由它它它它的的的的类类类类型型型型标标标标志志志志与与与与数数数数字字字字编编编编号号号号构构构构成成成成，编编编编号号号号自自自自0 0开开开开始始始始。路路路路由由由由器器器器执执执执行行行行两两两两个个个个基基基基本本本本功功功功能能能能：路路路路径径径径选选选选择择择择和和和和数数数数据据据据转转转转发发发发。29292.30网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础 路路路路由由由由器器器器的的的的作作作作用用用用主主主主要要要要有有有有以以以以下下下下这这这这些些些些方方方方面面面面：提提提提供供供供了了了了局局局局域域域域网网网网、广广广广域域域域网网网网等等等等之之之之间间间间的的的的物物物物理理理理连连连连接接接接性性性性；完完完完成成成成不不不不同同同同网网网网络络络络层层层层协协协协议议议议之之之之间间间间的的的的协协协协议议议议转转转转换换换换功功功功能能能能，如如如如I IP P与与与与I IP PX X（分分分分组组组组交交交交换换换换协协协协议议议议：I In nt te er rn ne et twwo or rk k P Pa ac ck ke et t e eX Xc ch ha an ng ge e）之之之之间间间间；完完完完成成成成网网网网络络络络层层层层地地地地址址址址与与与与物物物物理理理理地地地地址址址址间间间间的的的的地地地地址址址址映映映映射射射射；实实实实现现现现数数数数据据据据的的的的分分分分段段段段与与与与重重重重组组组组功功功功能能能能，完完完完成成成成数数数数据据据据的的的的转转转转换换换换操操操操作作作作；进进进进行行行行路路路路由由由由选选选选择择择择，通通通通过过过过查查查查找找找找路路路路由由由由表表表表，确确确确定定定定数数数数据据据据的的的的下下下下一一一一跳跳跳跳的的的的目目目目的的的的地地地地，进进进进行行行行数数数数据据据据的的的的转转转转发发发发；隔隔隔隔离离离离网网网网络络络络，抑抑抑抑制制制制广广广广播播播播报报报报文文文文、避避避避免免免免网网网网络络络络风风风风暴暴暴暴的的的的发发发发生生生生；实实实实现现现现流流流流量量量量控控控控制制制制，均均均均衡衡衡衡网网网网络络络络负负负负载载载载，从从从从而而而而保保保保证证证证网网网网络络络络的的的的性性性性能能能能。30302.31网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础 路路路路由由由由选选选选择择择择协协协协议议议议运运运运行行行行在在在在路路路路由由由由器器器器上上上上，提提提提供供供供将将将将数数数数据据据据报报报报从从从从源源源源地地地地址址址址转转转转发发发发到到到到目目目目的的的的地地地地址址址址的的的的路路路路径径径径选选选选择择择择策策策策略略略略。为为为为了了了了完完完完成成成成路路路路由由由由转转转转发发发发功功功功能能能能，路路路路由由由由器器器器需需需需要要要要检检检检查查查查数数数数据据据据报报报报的的的的目目目目的的的的地地地地址址址址，确确确确定定定定目目目目的的的的网网网网络络络络号号号号，查查查查看看看看路路路路由由由由表表表表并并并并将将将将分分分分组组组组转转转转发发发发到到到到对对对对应应应应的的的的出出出出口口口口。路路路路由由由由选选选选择择择择表表表表即即即即路路路路由由由由表表表表，包包包包含含含含了了了了目目目目的的的的网网网网络络络络号号号号、网网网网络络络络状状状状态态态态、下下下下一一一一跳跳跳跳地地地地址址址址等等等等信信信信息息息息。路路路路由由由由表表表表的的的的建建建建立立立立有有有有两两两两种种种种方方方方式式式式：静静静静态态态态手手手手动动动动配配配配置置置置和和和和动动动动态态态态自自自自动动动动学学学学习习习习。理理理理解解解解两两两两者者者者的的的的含含含含义义义义。动动动动态态态态路路路路由由由由协协协协议议议议包包包包括括括括R RI IP P、OOS SP PF F和和和和B BGGP P等等等等。31312.32网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.3.2 RIP路路由由协协议议1 1R RI IP P的的的的概概概概念念念念 R RI IP P属属属属于于于于距距距距离离离离向向向向量量量量路路路路由由由由协协协协议议议议。采采采采用用用用跳跳跳跳数数数数衡衡衡衡量量量量路路路路由由由由距距距距离离离离以以以以最最最最优优优优路路路路径径径径,跳跳跳跳数数数数指指指指数数数数据据据据报报报报从从从从源源源源地地地地址址址址到到到到目目目目的的的的地地地地址址址址所所所所经经经经过过过过的的的的路路路路由由由由器器器器数数数数目目目目.R RI IP P支支支支持持持持的的的的最最最最大大大大跳跳跳跳数数数数为为为为1 15 5条条条条。R RI IP P协协协协议议议议只只只只能能能能应应应应用用用用于于于于小小小小型型型型网网网网络络络络。2 2.R RI IP P的的的的路路路路由由由由表表表表更更更更新新新新 R RI IP P路路路路由由由由表表表表的的的的更更更更新新新新是是是是通通通通过过过过路路路路由由由由器器器器广广广广播播播播来来来来交交交交换换换换路路路路由由由由信信信信息息息息，默默默默认认认认情情情情况况况况下下下下，路路路路由由由由器器器器每每每每隔隔隔隔3 30 0秒秒秒秒向向向向其其其其所所所所有有有有相相相相邻邻邻邻路路路路由由由由器器器器广广广广播播播播全全全全部部部部路路路路由由由由信信信信息息息息。32322.33网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.3.3 OSPF路路由由协协议议1 1OOS SP PF F的的的的概概概概念念念念OOS SP PF F是是是是一一一一种种种种链链链链路路路路状状状状态态态态动动动动态态态态路路路路由由由由协协协协议议议议，路路路路由由由由收收收收敛敛敛敛快快快快，占占占占用用用用网网网网络络络络资资资资源源源源少少少少，可可可可以以以以保保保保证证证证整整整整个个个个网网网网络络络络拓拓拓拓扑扑扑扑没没没没有有有有路路路路由由由由环环环环路路路路，支支支支持持持持V VL LS SMM和和和和C CI ID DR R，支支支支持持持持大大大大型型型型网网网网络络络络。33332.34网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础网络实用技术基础3.3.4 BGP路路由由协协议议1 1.B BGGP P B BGGP P边边边边界界界界网网网网关关关关协协协协议议议议（B Bo or rd de er r GGa at te ewwa ay y P Pr ro ot to oc co ol l），用用用用来来来来连连连连接接接接I In nt te er rn ne et t上上上上独独独独立立立立系系系系统统统统的的的的路路路路由由由由选选选选择择择择协协协协议议议