《计算机网络基础》课程PPT教学课件（讲稿）第4章 IP协议

第4章IP协议 作为TCP/IP中最为核心的协议, P协议为网络数据传输提供最基 本的服务

第4章 IP协议 作为TCP/IP中最为核心的协议， IP协议为网络数据传输提供最基 本的服务

第4章|P协议 学习要点 P协议 P数据报 P首部格式(重点) ·差分服务与显式拥塞通告 数据报分片与重组(重点) P选项 ·|P软件实现

第4章 IP协议 学习要点 • IP协议 • IP数据报 • IP首部格式（重点） • 差分服务与显式拥塞通告 • 数据报分片与重组（重点） • IP选项 • IP软件实现

4.1|P协议概述(P80) 网 络层是TCP/P网络的核心。网络层的P协议负责生成数据 包,发往目的地,完成数据从网络上一个节点向另一个节 点的传输。 4.1.1什么是P协议 p( Internet protoco l)是TCP/IP协议簇中的网络层协议 ·RFc791“ INTERNET PROT0c0L"是IP协议的正式规范文件

4.1 IP协议概述（P80） 网络层是TCP/IP网络的核心。网络层的IP协议负责生成数据 包，发往目的地，完成数据从网络上一个节点向另一个节 点的传输。 4.1.1 什么是IP协议 • IP（Internet Protocol）是TCP/IP协议簇中的网络层协议。 • RFC 791“INTERNET PROTOCOL”是IP协议的正式规范文件

什么是IP协议(P80) ·IP协议位于TCP/P协议的网络层。位于同一层次的还有下 面的ARP和RARP以及上面的CMP和|GMP。除了ARP和RARP报 文外,几乎所有的数据都要经过P协议传送。 CMP和|GMP的数据要封装在P数据报中传送,而ARP和RARP 没有封装在IP中。 传输层 ICMP IGMP 网络层 ∷∷ ARP RARP 网络接口层

什么是IP协议（P80） • IP协议位于TCP/IP协议的网络层。位于同一层次的还有下 面的ARP和RARP以及上面的ICMP和IGMP。除了ARP和RARP报 文外，几乎所有的数据都要经过IP协议传送。 • ICMP和IGMP的数据要封装在IP数据报中传送,而ARP和RARP 没有封装在IP中。 IP ICMP IGMP ARP RARP 传输层 网络层 网络接口层

什么是IP协议(P80) ·IP协议是为了在分组交换计算机网络的互联系统中使用而 设计的。 P层只负责数据的路由和传输,并不处理数据内容。 ·IP协议传输的P数据报( Packet)带有发送方和接收方的 P地址,每个数据报可以经过不同的路径到达目的地,在 目的地再重新组合成原来的报文。 数据报在提到路由时,往往称为数据包

什么是IP协议（P80） • IP协议是为了在分组交换计算机网络的互联系统中使用而 设计的。 • IP层只负责数据的路由和传输，并不处理数据内容。 • IP协议传输的IP数据报（Packet）带有发送方和接收方的 IP地址，每个数据报可以经过不同的路径到达目的地，在 目的地再重新组合成原来的报文。 • 数据报在提到路由时，往往称为数据包

P协议使用以下4个主要的机制来提供服务(P81) 服务类型( Type of Service):用来指示要求的服务质量 ·生存时间( Time to Live):数据报生存时间的上限。 ·选项( Option):提供在某些情况下需要或有用的控制功能。 ·首部校验和( Header Checksum):提供对IP首部内容进行出 错检测的功能。 P层向下要面对各种不同的物理网络,向上要提供一个统 的数据传输服务。IP层通过P地址实现了物理地址的统一, 通过数据报实现了数据帧的统一,达到了向上屏蔽底层差异的 目的

IP协议使用以下4个主要的机制来提供服务（P81） • 服务类型（Type of Service）：用来指示要求的服务质量。 • 生存时间（Time to Live）：数据报生存时间的上限。 • 选项（Option）：提供在某些情况下需要或有用的控制功能。 • 首部校验和（Header Checksum）：提供对IP首部内容进行出 错检测的功能。 IP层向下要面对各种不同的物理网络，向上要提供一个统 一的数据传输服务。IP层通过IP地址实现了物理地址的统一， 通过数据报实现了数据帧的统一，达到了向上屏蔽底层差异的 目的

4.1.2|P协议的基本功能(P81) ·寻址( Address ing):P协议根据数据报首部中包括的目 的地址将数据报传送到目的节点,这就要涉及到传送路径 的选择,即路由功能。IP协议使用IP地址来实现路由。 ·分片( Fragmentation):IP协议还提供对数据大小的分 片和重组,以适应不同网络对数据包大小的限制

4.1.2 IP协议的基本功能（P81） • 寻址（Addressing）：IP协议根据数据报首部中包括的目 的地址将数据报传送到目的节点，这就要涉及到传送路径 的选择，即路由功能。IP协议使用IP地址来实现路由。 • 分片（Fragmentation）：IP协议还提供对数据大小的分 片和重组，以适应不同网络对数据包大小的限制

4.1.3|P协议的特性(P81) ·|P协议提供无连接数据报服务,各个数据报独立传输,可能 沿着不同的路径到达目的地,也可能不会按序到达目的地。 ·IP协议不含错误检测或错误恢复的编码,属于不可靠的协议 ·作为一种点对点协议,虽然IP数据报携带源IP地址和目的P 地址,但进行数据传输时的对等实体一定是相邻设备(同 网络)中的对等实体 P协议的效率非常高,实现起来也较简单。这是因为P协议 采用了尽力传输的思想,随着底层网络质量的日益提高,|P 协议的尽力传输的优势体现得更加明显

4.1.3 IP协议的特性（P81） • IP协议提供无连接数据报服务，各个数据报独立传输，可能 沿着不同的路径到达目的地，也可能不会按序到达目的地。 • IP协议不含错误检测或错误恢复的编码，属于不可靠的协议 • 作为一种点对点协议，虽然IP数据报携带源IP地址和目的IP 地址，但进行数据传输时的对等实体一定是相邻设备（同一 网络）中的对等实体 • IP协议的效率非常高，实现起来也较简单。这是因为IP协议 采用了尽力传输的思想，随着底层网络质量的日益提高，IP 协议的尽力传输的优势体现得更加明显

回顾第1章P11图1-6 TCP/|P封装过程(P11) 用户数据 应用程序 pp首部 用户数据 TCP TCP首部 应用数据 TCP段 IP首部 TCP首部 应用数据 以太网驱 IP数据报 动程序 以太网 首部 IP首部TCP首部 应用数据 以太网 尾部」一—传输介质一 14字节20字节 20字节 4字节 以太网帧

回顾第1章 P11 图1-6 TCP/IP封装过程（P11） 用户数据 App首部 用户数据 TCP首部 应用数据 IP首部 TCP首部 应用数据 IP首部 TCP首部 应用数据 以太网 首部 以太网 尾部 TCP段 IP数据报 以太网帧 14字节 20字节 20字节 4字节 应用程序 TCP IP 以太网驱 动程序 传输介质

4.2P数据报(P82) P数据报首部长20字节,共有13个字段,如果使用IP选项 最多达到60字节, 1516 31 版本首部长度服务类型差分服务 总长度 标识 标志 分片偏移 生存期 协议 首部校验和 源地址 首部 目的地址 选项(可选) 数据(可变)

4.2 IP数据报（P82） IP数据报首部长20字节，共有13个字段，如果使用IP选项， 最多达到60字节， 版本 0 服务类型/差分服务 标识 首部长度 总长度 标志 分片偏移 生存期 协议 首部校验和 源地址 目的地址 选项（可选） 15 16 31 数据（可变） 首 部