网络层协议及ip编址

网络层协议及ip编址

IP 协议报文

字段	长度/位	含义
Version版本号	4	指定 IP 协议的版本；通信双方使用的 IP 协议版本必须一致；目前使用最广泛的IP协议版本号为 4，即 IPv4。现在已经开始普及IPv6了
IHL首部长度	4	可表示的最大十进制数值是 15，IP 首部长度的单位是 32 位字长 (1 个 32 位字长是 4 字节，也就是 length * 4 的字节数，4bit 表示最大的数字是15)，因此，当 IP 的首部长度为 1111 时 (即十进制的 15)，首部长度就达到最大长度 60 字节，当 IP 分组的首部长度不是 4 字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充
服务类型tos	8
总长度	16	首部和数据之和；因此数据报的最大长度为 2^16-1=65535 字节
标识 id	16	用来标识数据报;
标志 flag	3	第一位未使用，其值为 0；第二位称为 DF（不分片），表示是否允许分片；取值为 0 时，表示允许分片；取值为 1 时，表示不允许分片；第三位称为 MF（更多分片），表示是否还有分片正在传输，设置为 0 时，表示没有更多分片需要发送，或数据报没有分片
片偏移	13	当报文被分片后，该字段标记该分片在原报文中的相对位置；片偏移以 8 个字节为偏移单位；所以，除了最后一个分片，其他分片的偏移值都是 8 字节（64 位）的整数倍
生存时间 TTL	8	表示数据包在网络中的寿命【数据包可以经过的路由数目】，每经过一个路由器， TTL 值减 1；若 TTL 值减少到 0，则丢弃这个数据报，不再转发
协议号	8	表示该数据报文所携带的数据所使用的协议类型,该字段可以方便目的主机的 IP 层知道按照什么协议来处理数据部分，不同的协议有专门不同的协议号;TCP6,DUP17,ICMP1
头部校验和	16	用于校验数据报的首部,数据报每经过一个路由器，首部的字段都可能发生变化（如TTL），所以需要重新校验。而数据部分不发生变化，所以不用重新生成校验值
源地址	32	表示数据报的源 IP 地址
目的地址	32	表示数据报的目的 IP 地址

IP地址

ipv4占32位

IP地址由网络位和主机位组成

 

地址分类

类	地址范围	默认子网掩码
A	0.0.0.0-127.255.255.255	/8
B	128.0.0.0-191.255.255.255	/16
C	192.0.0.0-223.255.255.255	/24
D	224.0.0.0-239.255.255.255	用于组播
E	240.0.0.0-255.255.255.255	用于研究

地址类型

• 网络地址
• 广播地址
• 可用地址

私网IP地址

在IP地址空间里，A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于局域网中，称为私网IP地址。

A:10.0.0.0~10.255.255.255

 B:172.10.0.0~172.31.255.255

C:192.168.0.0~192.168.255.255

 

私网IP地址不能直接访问互联网，必须通过路由器的nat地址转换功能将私网IP转换为ISP运行商分配的公网IP，之后才能访问互联网。

特殊ip地址

• 广播地址255.255.255.255
• 任意地址：0.0.0.0
• 回环地址：127.0.0.1---127.255.255.254
• 169.254开头的地址为微软买断的地址 当主机没有获取到IP时将分配一个该特殊地址 该地址不能用于内网也或外网通信

子网划分

 

公式

子网间隔=	256-子网掩码
子网数目=	256/子网间隔
子网数目=	2^子网位

例题

方法一

如果C 类子网的掩码为255.255.255.224，则包含的子网位数.子网数目.每个子网中主机数目正确的是？

子网间隔=256-224=32

子网数目=256/32=8

子网数目=2的子网位次方=8=2^3 子网位数3

方法二

如果C 类子网的掩码为255.255.255.224，则包含的子网位数.子网数目.每个子网中主机数目正确的是？

224 =1110 0000 借了三位 子网位数3

子网掩码是27

主机数目：32-27=5 2^5-2=32

子网数目：2^3=8

 

将192.168.0.0 255.255.255.0这个网络等分成2个子网，并写出每个子网的地址信息？

子网数：2^1=2

需要借1位

255.255.255.1000 0000

192.168.0.1000 0000 192.168.0.1111 1111

192.168.0.0000 0000 192.168.0.0111 1111

最终结果：

A子网的网络地址：192.168.0.0/25，可用地址（192.168.0.1～192.168.0.126），广播地址：192.168.0.127。

B子网的网络地址：192.168.0.128/25，可用地址（192.168.0.129～192.168.0.254），广播地址：192.168.0.255。