計算機網絡計算機學院網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第1頁!本章主要講述內容網絡層提供的兩種服務網際協議IP劃分子網和構造超網網際控制報文協議ICMP因特網的路由選擇協議IP多播虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第2頁!4.1網絡層提供的兩種服務在計算機網絡領域，網絡層應該向運輸層提供怎樣的服務（“面向連接”還是“無連接”）曾引起了長期的爭論。爭論焦點的實質就是：在計算機通信中，可靠交付應當由誰來負責？是網絡還是端系統？網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第3頁!電信網的成功經驗

讓網絡負責可靠交付面向連接的通信方式建立虛電路(VirtualCircuit)，以保證雙方通信所需的一切網絡資源。如果再使用可靠傳輸的網絡協議，就可使所發送的分組無差錯按序到達終點。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第4頁!因特網采用的設計思路網絡層向上只提供簡單靈活的、無連接的、盡最大努力交付的數據報服務。網絡在發送分組時不需要先建立連接。每一個分組（即IP數據報）獨立發送，與其前后的分組無關（不進行編號）。網絡層不提供服務質量的承諾。即所傳送的分組可能出錯、丟失、重復和失序（不按序到達終點），當然也不保證分組傳送的時限。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第5頁!應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層數據報服務H1H2IP數據報丟失H1發送給H2的分組可能沿著不同路徑傳送網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第6頁!4.2網際協議IP網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一。與IP協議配套使用的還有四個協議：地址解析協議ARP(AddressResolutionProtocol)逆地址解析協議RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)網際控制報文協議ICMP(InternetControlMessageProtocol)網際組管理協議IGMP(InternetGroupManagementProtocol)網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第7頁!互連在一起的網絡要進行通信，會遇到許多問題需要解決，如：不同的尋址方案不同的最大分組長度不同的網絡接入機制不同的超時控制不同的差錯恢復方法不同的狀態報告方法不同的路由選擇技術不同的用戶接入控制不同的服務（面向連接服務和無連接服務）不同的管理與控制方式4.2.1虛擬互連網絡網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第8頁!當中繼系統是轉發器或網橋時，一般并不稱之為網絡互連，因為這僅僅是把一個網絡擴大了，而這仍然是一個網絡。網關由于比較復雜，目前使用得較少。互聯網都是指用路由器進行互連的網絡。由于歷史的原因，許多有關TCP/IP

的文獻將網絡層使用的路由器稱為網關。網絡互連使用路由器網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第9頁!虛擬互連網絡的意義所謂虛擬互連網絡也就是邏輯互連網絡，它的意思就是互連起來的各種物理網絡的異構性本來是客觀存在的，但是我們利用IP協議就可以使這些性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統一的網絡。使用IP協議的虛擬互連網絡可簡稱為IP網。使用虛擬互連網絡的好處是：當互聯網上的主機進行通信時，就好像在一個網絡上通信一樣，而看不見互連的各具體的網絡異構細節。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第10頁!從網絡層看IP數據報的傳送如果我們只從網絡層考慮問題，那么IP數據報就可以想象是在網絡層中傳送。網絡層網絡層網絡層網絡層網絡層網絡層網絡層IP數據報H1R1R2R3R4R5H2網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第11頁!IP地址的編址方法分類的IP地址。這是最基本的編址方法，在1981年就通過了相應的標準協議。子網的劃分。這是對最基本的編址方法的改進，其標準[RFC950]在1985年通過。構成超網。這是比較新的無分類編址方法。1993年提出后很快就得到推廣應用。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第12頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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101網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第13頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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01B類地址的網絡號字段net-id為2字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第14頁!net-id24bithost-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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101A類地址的主機號字段host-id為3字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第15頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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101C類地址的主機號字段host-id為1字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第16頁!net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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101E類地址保留為今后使用

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第17頁!2.常用的三種類別的IP地址IP地址的使用范圍

網絡最大個最后一個每個網絡類別網絡數可用的可用的中最大的網絡號網絡號主機數A126(27–2)112616,777,214B16,383(214

1)128.1191.25565,534C2,097,151(2211)192.0.1223.255.255254網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第18頁!IP地址的一些重要特點(2)實際上IP地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。當一個主機同時連接到兩個網絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的IP地址，其網絡號net-id必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomedhost)。由于一個路由器至少應當連接到兩個網絡（這樣它才能將IP數據報從一個網絡轉發到另一個網絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的IP地址。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第19頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第20頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第21頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第22頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第23頁!4.2.3IP地址與硬件地址TCP報文IP數據報MAC幀應用層數據首部首部尾部首部鏈路層及以下使用硬件地址硬件地址網絡層及以上使用IP地址IP地址網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第24頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第25頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第26頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第27頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第28頁!4.2.4地址解析協議ARP和

逆地址解析協議RARPIP地址物理地址ARP物理地址IP地址RARP網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第29頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第30頁!應當注意的問題ARP是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網上，那么就要通過

ARP

找到一個位于本局域網上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉發給下一個網絡。剩下的工作就由下一個網絡來做。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第31頁!使用ARP的四種典型情況發送方是主機，要把IP數據報發送到本網絡上的另一個主機。這時用ARP找到目的主機的硬件地址。發送方是主機，要把IP數據報發送到另一個網絡上的一個主機。這時用ARP找到本網絡上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成。發送方是路由器，要把IP數據報轉發到本網絡上的一個主機。這時用ARP找到目的主機的硬件地址。發送方是路由器，要把IP數據報轉發到另一個網絡上的一個主機。這時用ARP找到本網絡上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第32頁!逆地址解析協議RARP逆地址解析協議RARP使只知道自己硬件地址的主機能夠知道其IP地址。這種主機往往是無盤工作站。因此RARP協議目前已很少使用。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第33頁!固定部分可變部分04816192431版本標志生存時間協議標識區分服務總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分數據部分首部IP數據報首部發送在前網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第34頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分數據部分首部IP數據報固定部分可變部分區分服務發送在前網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第35頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分首部長度——占4位，可表示的最大數值是15個單位(一個單位為4字節)因此IP的首部長度的最大值是60字節。區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第36頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分總長度——占16位，指首部和數據之和的長度，單位為字節，因此數據報的最大長度為65535字節。總長度必須不超過最大傳送單元MTU。

區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第37頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識區分服務總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分標志(flag)占3位，目前只有前兩位有意義。標志字段的最低位是MF(MoreFragment)。MF1表示后面“還有分片”。MF0表示最后一個分片。標志字段中間的一位是DF(Don'tFragment)。只有當DF0時才允許分片。

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第38頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第39頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分協議(8位)字段指出此數據報攜帶的數據使用何種協議以便目的主機的IP層將數據部分上交給哪個處理過程區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第40頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分首部檢驗和(16位)字段只檢驗數據報的首部不檢驗數據部分。這里不采用

CRC

檢驗碼而采用簡單的計算方法。區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第41頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分源地址和目的地址都各占4字節區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第42頁!4.2.6IP層轉發分組的流程有四個A類網絡通過三個路由器連接在一起。每一個網絡上都可能有成千上萬個主機。可以想像，若按目的主機號來制作路由表，則所得出的路由表就會過于龐大。但若按主機所在的網絡地址來制作路由表，那么每一個路由器中的路由表就只包含4個項目。這樣就可使路由表大大簡化。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第43頁!查找路由表根據目的網絡地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結果是：IP數據報最終一定可以找到目的主機所在目的網絡上的路由器（可能要通過多次的間接交付）。只有到達最后一個路由器時，才試圖向目的主機進行直接交付。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第44頁!默認路由(defaultroute)路由器還可采用默認路由以減少路由表所占用的空間和搜索路由表所用的時間。這種轉發方式在一個網絡只有很少的對外連接時是很有用的。默認路由在主機發送IP數據報時往往更能顯示出它的好處。如果一個主機連接在一個小網絡上，而這個網絡只用一個路由器和因特網連接，那么在這種情況下使用默認路由是非常合適的。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第45頁!必須強調指出IP

數據報的首部中沒有地方可以用來指明“下一跳路由器的IP地址”。當路由器收到待轉發的數據報，不是將下一跳路由器的

IP

地址填入IP數據報，而是送交下層的網絡接口軟件。網絡接口軟件使用

ARP

負責將下一跳路由器的IP

地址轉換成硬件地址，并將此硬件地址放在鏈路層的

MAC

幀的首部，然后根據這個硬件地址找到下一跳路由器。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第46頁!4.3劃分子網和構造超網

4.3.1劃分子網1.從兩級IP地址到三級IP地址在ARPANET的早期，IP地址的設計確實不夠合理。IP地址空間的利用率有時很低。給每一個物理網絡分配一個網絡號會使路由表變得太大因而使網絡性能變壞。兩級的IP地址不夠靈活。

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第47頁!劃分子網純屬一個單位內部的事情。單位對外仍然表現為沒有劃分子網的網絡。從主機號借用若干個位作為子網號subnet-id，而主機號host-id也就相應減少了若干個位。IP地址::={<網絡號>,<子網號>,<主機號>}(4-2)劃分子網的基本思路網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第48頁!………01014563所有到網絡的分組均到達此路由器我的網絡地址是R1R3R2網絡一個未劃分子網的B類網絡網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第49頁!當沒有劃分子網時，IP地址是兩級結構。劃分子網后IP地址就變成了三級結構。劃分子網只是把IP地址的主機號host-id這部分進行再劃分，而不改變IP地址原來的網絡號net-id。劃分子網后變成了三級結構網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第50頁!IP地址的各字段和子網掩碼0兩級IP地址子網號為3的網絡的網絡號三級IP地址主機號子網掩碼net-idhost-id子網的網絡地址1111111111111111

11111111000000000net-idsubnet-idhost-id3.33.10網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第51頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第52頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第53頁!在不劃分子網的兩級IP地址下，從IP地址得出網絡地址是個很簡單的事。但在劃分子網的情況下，從IP地址卻不能唯一地得出網絡地址來，這是因為網絡地址取決于那個網絡所采用的子網掩碼，但數據報的首部并沒有提供子網掩碼的信息。因此分組轉發的算法也必須做相應的改動。4.3.2使用子網掩碼的分組轉發過程網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第54頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第55頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第56頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第57頁!劃分子網在一定程度上緩解了因特網在發展中遇到的困難。然而在

1992

年因特網仍然面臨三個必須盡早解決的問題，這就是：B類地址在1992年已分配了近一半，眼看就要在1994年3月全部分配完畢！因特網主干網上的路由表中的項目數急劇增長（從幾千個增長到幾萬個）。整個IPv4的地址空間最終將全部耗盡。4.3.3無分類編址CIDR

1.網絡前綴

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第58頁!CIDR消除了傳統的A類、B類和C類地址以及劃分子網的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間。CIDR使用各種長度的“網絡前綴”(network-prefix)來代替分類地址中的網絡號和子網號。IP地址從三級編址（使用子網掩碼）又回到了兩級編址。CIDR最主要的特點網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第59頁!CIDR地址塊/20表示的地址塊共有212個地址（因為斜線后面的20是網絡前綴的位數，所以這個地址的主機號是12位）。這個地址塊的起始地址是。在不需要指出地址塊的起始地址時，也可將這樣的地址塊簡稱為“/20地址塊”。/20地址塊的最小地址：/20地址塊的最大地址：55全0和全1的主機號地址一般不使用。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第60頁!一個CIDR地址塊可以表示很多地址，這種地址的聚合常稱為路由聚合，它使得路由表中的一個項目可以表示很多個（例如上千個）原來傳統分類地址的路由。路由聚合也稱為構成超網(supernetting)。CIDR雖然不使用子網了，但仍然使用“掩碼”這一名詞（但不叫子網掩碼）。對于

/20

地址塊，它的掩碼是

20

個連續的1。斜線記法中的數字就是掩碼中1的個數。路由聚合(routeaggregation)網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第61頁!CIDR記法的其他形式/10可簡寫為10/10，也就是將點分十進制中低位連續的0省略。/10相當于指出IP地址的掩碼是，即11111111110000000000000000000000網絡前綴的后面加一個星號*的表示方法如0000101000*，在星號*之前是網絡前綴，而星號*表示IP地址中的主機號，可以是任意值。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第62頁!CIDR地址塊劃分舉例因特網/22/18ISP大學X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/264/2628/25/23單位地址塊二進制表示地址數ISP/1811001110.00000000.01*16384大學/2211001110.00000000.010001*1024一系/2311001110.00000000.0100010*512二系/2411001110.00000000.01000110.*256三系/2511001110.00000000.01000111.0*128四系28/2511001110.00000000.01000111.1*128網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第63頁!2.最長前綴匹配使用CIDR時，路由表中的每個項目由“網絡前綴”和“下一跳地址”組成。在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果。應當從匹配結果中選擇具有最長網絡前綴的路由：最長前綴匹配(longest-prefixmatching)。網絡前綴越長，其地址塊就越小，因而路由就越具體(morespecific)

。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配。

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第64頁!最長前綴匹配舉例收到的分組的目的地址D=28路由表中的項目：/22（ISP）28/25（四系）再查找路由表中的第2個項目ANDD=0000000第2個項目28/25的掩碼M有25個連續的1。M=11111111111111111111111110000000因此只需把D的第4個字節轉換成二進制。M=111111111111111111111111100000000000000與28/25匹配網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第65頁!3.使用二叉線索查找路由表當路由表的項目數很大時，怎樣設法減小路由表的查找時間就成為一個非常重要的問題。為了進行更加有效的查找，通常是將無分類編址的路由表存放在一種層次的數據結構中，然后自上而下地按層次進行查找。這里最常用的就是二叉線索(binarytrie)。IP地址中從左到右的比特值決定了從根結點逐層向下層延伸的路徑，而二叉線索中的各個路徑就代表路由表中存放的各個地址。為了提高二叉線索的查找速度，廣泛使用了各種壓縮技術。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第66頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第67頁!ICMP差錯報告報文共有5種終點不可達源點抑制(Sourcequench)

時間超過參數問題改變路由（重定向）(Redirect)

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第68頁!ICMP詢問報文有兩種回送請求和回答報文時間戳請求和回答報文下面的幾種ICMP報文不再使用信息請求與回答報文掩碼地址請求和回答報文路由器詢問和通告報文網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第69頁!PING的應用舉例網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第70頁!4.5因特網的路由選擇協議

4.5.1有關路由選擇協議的幾個基本概念1.理想的路由算法算法必須是正確的和完整的。算法在計算上應簡單。算法應能適應通信量和網絡拓撲的變化，這就是說，要有自適應性。算法應具有穩定性。算法應是公平的。算法應是最佳的。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第71頁!從路由算法的自適應性考慮靜態路由選擇策略——即非自適應路由選擇，其特點是簡單和開銷較小，但不能及時適應網絡狀態的變化。動態路由選擇策略——即自適應路由選擇，其特點是能較好地適應網絡狀態的變化，但實現起來較為復雜，開銷也比較大。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第72頁!自治系統AS

(AutonomousSystem)自治系統AS的定義：在單一的技術管理下的一組路由器，而這些路由器使用一種AS內部的路由選擇協議和共同的度量以確定分組在該AS內的路由，同時還使用一種AS之間的路由選擇協議用以確定分組在AS之間的路由。現在對自治系統AS的定義是強調下面的事實：盡管一個AS使用了多種內部路由選擇協議和度量，但重要的是一個AS對其他AS表現出的是一個單一的和一致的路由選擇策略。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第73頁!自治系統和

內部網關協議、外部網關協議用內部網關協議（例如，RIP）自治系統B自治系統A用外部網關協議（例如，BGP-4）R1R2用內部網關協議（例如，OSPF）自治系統之間的路由選擇也叫做域間路由選擇(interdomainrouting)，在自治系統內部的路由選擇叫做域內路由選擇(intradomainrouting)網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第74頁!因特網的路由選擇協議內部網關協議IGP：具體的協議有多種，如RIP和OSPF等。外部網關協議EGP：目前使用的協議就是BGP。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第75頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第76頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第77頁!2.距離向量算法收到相鄰路由器（其地址為X）的一個RIP報文：(1)先修改此RIP報文中的所有項目：把“下一跳”字段中的地址都改為X，并把所有的“距離”字段的值加1。(2)對修改后的RIP報文中的每一個項目，重復以下步驟：若項目中的目的網絡不在路由表中，則把該項目加到路由表中。否則若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則把收到的項 目 替換原路由表中的項目。否則若收到項目中的距離小于路由表中的距離，則進行更新， 否則，什么也不做。(3)若3分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表，則把此相鄰路由器記為不可達路由器，即將距離置為16（距離為16表示不可達）。(4)返回。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第78頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第79頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第80頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第81頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第82頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第83頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第84頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第85頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第86頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第87頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第88頁!自治系統ASOSPF劃分為兩種不同的區域區域區域主干區域至其他自治系統R9R7R6R5R4R3R2R1網

8網

6網

3網

2網

1網

7區域網4網

5R8網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第89頁!自治系統AS主干路由器區域區域主干區域至其他自治系統R9R7R6R5R4R3R2R1網

8網

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3網

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7區域網4網

5R8網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第90頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第91頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第92頁!OSPF的基本操作問候問候數據庫描述數據庫描述數據庫描述數據庫描述鏈路狀態請求鏈路狀態更新鏈路狀態確認確定可達性達到數據庫的同步新情況下的同步網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第93頁!指定的路由器

(designatedrouter)

多點接入的局域網采用了指定的路由器的方法，使廣播的信息量大大減少。指定的路由器代表該局域網上所有的鏈路向連接到該網絡上的各路由器發送狀態信息。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第94頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第95頁!BGP交換路由信息一個BGP發言人與其他自治系統中的BGP發言人要交換路由信息，就要先建立TCP連接，然后在此連接上交換BGP報文以建立BGP會話(session)，利用BGP會話交換路由信息。使用TCP連接能提供可靠的服務，也簡化了路由選擇協議。使用TCP連接交換路由信息的兩個BGP發言人，彼此成為對方的鄰站或對等站。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第96頁!AS的連通圖舉例BGP所交換的網絡可達性的信息就是要到達某個網絡所要經過的一系列AS。當BGP發言人互相交換了網絡可達性的信息后，各BGP發言人就根據所采用的策略從收到的路由信息中找出到達各AS的較好路由。AS1AS2AS3AS4AS5網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第97頁!BGP發言人交換路徑向量主干網（AS1）地區ISP（AS2）地區ISP（AS3）本地ISP（AS4）N1，N2本地ISP（AS5）N3，N4本地ISP（AS6）N5本地ISP（AS7）N6，N7主干網還可發出通知：“要到達網絡N5,N6和N7可沿路徑（AS1,AS3）。”網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第98頁!BGP協議的特點BGP支持CIDR，因此BGP的路由表也就應當包括目的網絡前綴、下一跳路由器，以及到達該目的網絡所要經過的各個自治系統序列。在BGP剛剛運行時，BGP的鄰站是交換整個的BGP路由表。但以后只需要在發生變化時更新有變化的部分。這樣做對節省網絡帶寬和減少路由器的處理開銷方面都有好處。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第99頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第100頁!典型的路由器的結構路由選擇路由選擇處理機路由選擇協議路由表3輸入端口3交換結構輸入端口輸出端口分組轉發轉發表分組處理輸出端口……11133122223——網絡層2——數據鏈路層1——物理層網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第101頁!共有90個主機接收視頻節目R1R3R4R2視頻服務器M………30個30個30個30個30個30個90個不使用多播時需要發送90次單播4.6IP多播

4.6.1IP多播的基本概念網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第102頁!IP多播的一些特點(1)多播使用組地址——IP使用D類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)永久組地址——由因特網號碼指派管理局IANA負責指派。(3)動態的組成員(4)使用硬件進行多播網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第103頁!D類IP地址

與以太網多播地址的映射關系0000000000000001010111100111008162431D類IP地址這5位不使用48位以太網地址01005E表示多播最低23位來自D類IP地址網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第104頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第105頁!多播路由選擇協議

比單播路由選擇協議復雜得多多播轉發必須動態地適應多播組成員的變化（這時網絡拓撲并未發生變化）。請注意，單播路由選擇通常是在網絡拓撲發生變化時才需要更新路由。多播路由器在轉發多播數據報時，不能僅僅根據多播數據報中的目的地址，而是還要考慮這個多播數據報從什么地方來和要到什么地方去。多播數據報可以由沒有加入多播組的主機發出，也可以通過沒有組成員接入的網絡。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第106頁!IGMP是整個網際協議IP

的一個組成部分和ICMP相似，IGMP使用IP數據報傳遞其報文（即IGMP報文加上IP首部構成IP數據報），但它也向IP提供服務。因此，我們不把IGMP看成是一個單獨的協議，而是屬于整個網際協議IP的一個組成部分。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第107頁!IGMP可分為兩個階段第二階段：因為組成員關系是動態的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那么多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關系轉發給其他的多播路由器。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第108頁!IGMP采用的一些具體措施（續）在IGMP的詢問報文中有一個數值N，它指明一個最長響應時間（默認值為10秒）。當收到詢問時，主機在0到N之間隨機選擇發送響應所需經過的時延。對應于最小時延的響應最先發送。同一個組內的每一個主機都要監聽響應，只要有本組的其他主機先發送了響應，自己就可以不再發送響應了。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第109頁!轉發多播數據報使用的方法

(1)洪泛與剪除這種方法適合于較小的多播組，而所有的組成員接入的局域網也是相鄰接的。一開始，路由器轉發多播數據報使用洪泛的方法（這就是廣播）。為了避免兜圈子，采用了叫做反向路徑廣播

RPB(ReversePathBroadcasting)的策略。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第110頁!(3)基于核心的發現技術這種方法對于多播組的大小在較大范圍內變化時都適合。這種方法是對每一個多播組G指定一個核心(core)路由器，給出它的IP單播地址。核心路由器按照前面講過的方法創建出對應于多播組G的轉發樹。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第111頁!4.7虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT

4.7.1虛擬專用網VPN本地地址——僅在機構內部使用的IP地址，可以由本機構自行分配，而不需要向因特網的管理機構申請。全球地址——全球唯一的IP地址，必須向因特網的管理機構申請。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第112頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第113頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第114頁!4.7.2網絡地址轉換NAT

(NetworkAddressTranslation)網絡地址轉換NAT方法于1994年提出。需要在專用網連接到因特網的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球地址IPG。所有使用本地地址的主機在和外界通信時都要在NAT路由器上將其本地地址轉換成IPG

才能和因特網連接。

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第115頁!虛電路是邏輯連接虛電路表示這只是一條邏輯上的連接，分組都沿著這條邏輯連接按照存儲轉發方式傳送，而并不是真正建立了一條物理連接。請注意，電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但并不完全一樣。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第116頁!盡最大努力交付的好處由于傳輸網絡不提供端到端的可靠傳輸服務，這就使網絡中的路由器可以做得比較簡單，而且價格低廉（與電信網的交換機相比較）。如果主機（即端系統）中的進程之間的通信需要是可靠的，那么就由網絡的主機中的運輸層負責（包括差錯處理、流量控制等）。采用這種設計思路的好處是：網絡的造價大大降低，運行方式靈活，能夠適應多種應用。因特網能夠發展到今日的規模，充分證明了當初采用這種設計思路的正確性。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第117頁!虛電路服務與數據報服務的對比對比的方面虛電路服務數據報服務思路可靠通信應當由網絡來保證可靠通信應當由用戶主機來保證連接的建立必須有不需要終點地址僅在連接建立階段使用，每個分組使用短的虛電路號每個分組都有終點的完整地址分組的轉發屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉發每個分組獨立選擇路由進行轉發當結點出故障時所有通過出故障的結點的虛電路均不能工作出故障的結點可能會丟失分組，一些路由可能會發生變化分組的順序總是按發送順序到達終點到達終點時不一定按發送順序端到端的差錯處理和流量控制可以由網絡負責，也可以由用戶主機負責由用戶主機負責網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第118頁!網際層的IP協議及配套協議各種應用層協議網絡接口層(HTTP,FTP,SMTP等)物理硬件運輸層TCP,UDP應用層ICMPIPRARPARP與各種網絡接口網絡層（網際層）IGMP網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第119頁!中間設備又稱為中間系統或中繼(relay)系統。物理層中繼系統：轉發器(repeater)。數據鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。網絡層中繼系統：路由器(router)。網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網絡層以上的中繼系統：網關(gateway)。

網絡互相連接起來

要使用一些中間設備網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第120頁!互連網絡與虛擬互連網絡網絡網絡網絡網絡網絡(a)互連網絡(b)虛擬互連網絡路由器虛擬互連網絡（互聯網）網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第121頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第122頁!4.2.2分類的IP地址

1.IP地址及其表示方法

我們把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網絡。IP地址就是給每個連接在因特網上的主機（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的32位的標識符。IP地址現在由因特網名字與號碼指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進行分配網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第123頁!分類IP地址每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網絡號net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號host-id，它標志該主機（或路由器）。兩級的IP地址可以記為：IP地址::={<網絡號>,<主機號>}(4-1)::=代表“定義為”網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第124頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

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101A類地址的網絡號字段net-id為1字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第125頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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101C類地址的網絡號字段net-id為3字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第126頁!net-id24位host-id24位net-id16位net-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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101B類地址的主機號字段host-id為2字節網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第127頁!net-id24位host-id24位net-id16bitnet-id8位IP地址中的網絡號字段和主機號字段0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

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0多播地址E類地址保留為今后使用1

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1

101D類地址是多播地址

網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第128頁!點分十進制記法10000000000010110000001100011111機器中存放的IP地址是32位二進制代碼10000000000010110000001100011111每隔8位插入一個空格能夠提高可讀性采用點分十進制記法則進一步提高可讀性1128

11331將每8位的二進制數轉換為十進制數網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第129頁!IP地址的一些重要特點(1)IP地址是一種分等級的地址結構。分兩個等級的好處是：，IP

地址管理機構在分配

IP

地址時只分配網絡號，而剩下的主機號則由得到該網絡號的單位自行分配。這樣就方便了

IP

地址的管理。第二，路由器僅根據目的主機所連接的網絡號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第130頁!IP地址的一些重要特點(3)用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍為一個網絡，因此這些局域網都具有同樣的網絡號net-id。(4)所有分配到網絡號net-id的網絡，范圍很小的局域網，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網，都是平等的。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第131頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第132頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第133頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第134頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第135頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第136頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第137頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第138頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第139頁!在網絡層寫入IP數據報的首部在數據鏈路層寫入MAC幀的首部源地址目的地址源地址目的地址從H1到R1IP1IP2HA1HA3從R1到R2IP1IP2HA4HA5從R2到H2IP1IP2HA6HA2網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第140頁!地址解析協議ARP不管網絡層使用的是什么協議，在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，最終還是必須使用硬件地址。每一個主機都設有一個ARP高速緩存(ARPcache)，里面有所在的局域網上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。當主機A欲向本局域網上的某個主機B發送IP數據報時，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP地址。如有，就可查出其對應的硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網將該MAC幀發往此硬件地址。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第141頁!ARP高速緩存的作用為了減少網絡上的通信量，主機A在發送其ARP請求分組時，就將自己的IP地址到硬件地址的映射寫入ARP請求分組。當主機B收到A的ARP請求分組時，就將主機A的這一地址映射寫入主機B自己的ARP高速緩存中。這對主機B以后向A發送數據報時就更方便了。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第142頁!應當注意的問題（續）從IP地址到硬件地址的解析是自動進行的，主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的。只要主機或路由器要和本網絡上的另一個已知IP地址的主機或路由器進行通信，ARP協議就會自動地將該

IP

地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第143頁!什么我們不直接

使用硬件地址進行通信？由于全世界存在著各式各樣的網絡，它們使用不同的硬件地址。要使這些異構網絡能夠互相通信就必須進行非常復雜的硬件地址轉換工作，因此幾乎是不可能的事。連接到因特網的主機都擁有統一的IP地址，它們之間的通信就像連接在同一個網絡上那樣簡單方便，因為調用ARP來尋找某個路由器或主機的硬件地址都是由計算機軟件自動進行的，對用戶來說是看不見這種調用過程的。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第144頁!4.2.5IP數據報的格式一個IP數據報由首部和數據兩部分組成。首部的前一部分是固定長度，共20字節，是所有IP數據報必須具有的。在首部的固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第145頁!可變部分首部04816192431版本標志生存時間協議標識區分服務總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分數據部分首部IP數據報固定部分發送在前網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第146頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分版本——占4位，指IP協議的版本目前的IP協議版本號為4(即IPv4)區分服務1.IP數據報首部的固定部分中的各字段網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第147頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分區分服務——占8位，用來獲得更好的服務在舊標準中叫做服務類型，但實際上一直未被使用過。1998年這個字段改名為區分服務。只有在使用區分服務（DiffServ）時，這個字段才起作用。在一般的情況下都不使用這個字段區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第148頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分標識(identification)占16位，它是一個計數器，用來產生數據報的標識。區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第149頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分片偏移(12位)指出：較長的分組在分片后某片在原分組中的相對位置。片偏移以8個字節為偏移單位。區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第150頁!首部04816192431版本標志生存時間協議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目的地址可選字段（長度可變）位首部長度數據部分固定部分可變部分生存時間(8位)記為TTL(TimeToLive)數據報在網絡中可通過的路由器數的最大值。區分服務網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第151頁!運輸層網絡層首部TCPUDPICMPIGMPOSPF數據部分IP數據報協議字段指出應將數據部分交給哪一個進程網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第152頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第153頁!2.IP數據報首部的可變部分IP首部的可變部分就是一個選項字段，用來支持排錯、測量以及安全等措施，內容很豐富。選項字段的長度可變，從1個字節到40個字節不等，取決于所選擇的項目。增加首部的可變部分是為了增加IP數據報的功能，但這同時也使得IP數據報的首部長度成為可變的。這就增加了每一個路由器處理數據報的開銷。實際上這些選項很少被使用。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第154頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第155頁!特定主機路由這種路由是為特定的目的主機指明一個路由。采用特定主機路由可使網絡管理人員能更方便地控制網絡和測試網絡，同時也可在需要考慮某種安全問題時采用這種特定主機路由。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第156頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第157頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第158頁!從1985年起在IP地址中又增加了一個“子網號字段”，使兩級的IP地址變成為三級的IP地址。這種做法叫作劃分子網(subnetting)。劃分子網已成為因特網的正式標準協議。三級的IP地址網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第159頁!凡是從其他網絡發送給本單位某個主機的IP數據報，仍然是根據IP數據報的目的網絡號net-id，先找到連接在本單位網絡上的路由器。然后此路由器在收到IP數據報后，再按目的網絡號net-id和子網號subnet-id找到目的子網。最后就將IP數據報直接交付目的主機。劃分子網的基本思路（續）網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第160頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第161頁!從一個

IP

數據報的首部并無法判斷源主機或目的主機所連接的網絡是否進行了子網劃分。使用子網掩碼(subnetmask)可以找出IP地址中的子網部分。2.子網掩碼網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第162頁!(IP

地址)AND(子網掩碼)=

網絡地址網絡號net-id主機號host-id兩級IP地址網絡號三級IP地址主機號net-idhost-idsubnet-id子網號子網掩碼子網的網絡地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-id0逐位進行AND運算網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第163頁!子網掩碼是一個重要屬性子網掩碼是一個網絡或一個子網的重要屬性。路由器在和相鄰路由器交換路由信息時，必須把自己所在網絡（或子網）的子網掩碼告訴相鄰路由器。路由器的路由表中的每一個項目，除了要給出目的網絡地址外，還必須同時給出該網絡的子網掩碼。若一個路由器連接在兩個子網上就擁有兩個網絡地址和兩個子網掩碼。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第164頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第165頁!在劃分子網的情況下路由器轉發分組的算法(1)從收到的分組的首部提取目的IP地址D。(2)先用各網絡的子網掩碼和D逐位相“與”，看是否和相應的網絡地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，執行(3)。(3)若路由表中有目的地址為D的特定主機路由，則將分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執行(4)。(4)對路由表中的每一行的子網掩碼和

D逐位相“與”，若其結果與該行的目的網絡地址匹配，則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執行(5)。(5)若路由表中有一個默認路由，則將分組傳送給路由表中所指明的默認路由器；否則，執行(6)。(6)報告轉發分組出錯。網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第166頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第167頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第168頁!網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第169頁!1987年，RFC1009就指明了在一個劃分子網的網絡中可同時使用幾個不同的子網掩碼。使用變長子網掩碼VLSM(VariableLengthSubnetMask)可進一步提高IP地址資源的利用率。在VLSM的基礎上又進一步研究出無分類編址方法，它的正式名字是無分類域間路由選擇CIDR(ClasslessInter-DomainRouting)。IP編址問題的演進網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第170頁!無分類的兩級編址的記法是：IP地址::={<網絡前綴>,<主機號>}(4-3)CIDR還使用“斜線記法”(slashnotation)，它又稱為CIDR記法，即在IP地址面加上一個斜線“/”，然后寫上網絡前綴所占的位數（這個數值對應于三級編址中子網掩碼中1的個數）。CIDR把網絡前綴都相同的連續的IP地址組成“CIDR地址塊”。

無分類的兩級編址網絡層提供的兩種服務共227頁，您現在瀏覽的是第171頁!/20表示的地址（212個地址）1000000000001110

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