4.2IP地址和域名

本節的主要內容有：主機與主機的地址IP地址IP地址的分類網絡掩碼域名系統（或域名地址）2/4/202314.2.1主機與主機的地址主機（host）：連接到Internet上，并且運行了TCP/IP協議的任何計算機。主機地址（hostaddress）：由于Internet是一個巨大的網絡系統，為了實現數據通信，在其中進行通信或信息交換的基本要求就是網上的每臺主機（如計算機、路由器等）都要有一個唯一的可標識的編號或名字，這一標識符稱為主機地址。采用“IP地址”和“域名地址”2/4/20232

4.2.2IP地址（1）1、物理地址：

即主機的網卡地址。絕大多數物理地址都是以太網卡地址，它有48位，以16進制的方式表示。2、IP地址：

在Internet上為每臺主機指定的地址稱為IP地址。它是在TCP/IP協議中所規定的Internet的每個節點都要有的統一格式的地址。是Internet主機地址的一種數字型標識，是一個機器可識別的地址。（注意：一臺計算機可以有多個IP地址，但一個IP地址不能由兩臺或兩臺以上計算機共同擁有）2/4/202333、IP地址的含義和特點（1）它是Internet上通用的地址格式通過IP地址使得網上的計算機能夠彼此交換信息，它采用32位二進制地址格式進行編碼。IP地址能貫穿于整個網絡，而不管每個具體的網絡是采用何種技術或結構。（2）Internet上每臺主機都必須有IP地址

IP地址是識別Internet上每臺主機（包括計算機、路由器等）的端口地址，凡是上網的計算機都必須分配有IP地址，否則無法進行通信。（3）IP地址是唯一的IP地址是識別Internet上每臺主機的身份證，因此每臺計算機的IP地址在全網中是唯一的。4.2.2IP地址（2）2/4/202344.2.2IP地址（3）4、IP地址的獲取方法IP地址由Internet協會(ISOC)下的NIC中的編號管理局（IANA）統一分配并制定有關政策。所有的IP地址都要由這一國際組織--NIC統一分配，目前共有三個這樣的NIC：InterNIC：負責北美及其它地區ENIC：負責歐洲地區APNIC：負責亞太地區

APNIC總部設在日本東京大學。我國申請IP地址都要經過APNIC。具體可通過向國內一些代理機構提出。2/4/20235

4.2.2IP地址（4）5、

IP地址的格式（或表示法）（1）二進制數表示的IP地址：由以一個32位的二進制數組成，分為4段，每段8位。如：11001010110000000010000001100100

（2）點分十進制表示：將上述分為4段的二進制數，每段用相應的十進制數表示。段與段之間用“.”隔開。如：上面的32位二進制的IP地址所對應的十進制數標識為：00

說明：從點分十進制的IP地址表示法可知，每個十進制數的取值范圍是0-255，因此Internet上最多可容納的主機數為：2564≈43億（臺）。2/4/20236

4.2.3IP地址的分類（1）1、IP地址所包含的信息：IP地址是采用層次方式按邏輯網絡的結構進行劃分的，因此在IP地址中包含了兩部分信息：網絡地址（NetworkID）：標識了主機所在的邏輯網絡。

主機地址（hostID）：用來識別該網絡中的一臺主機。2、IP地址的類別為了根據不同的網絡規模來合理分配IP地址，通常將IP地址分為三個基本類：A類、B類、C類。還有2個特殊類：D類和E類。。2/4/202374.2.3IP地址的分類（2）3、IP地址的分類方法:

：網絡號；

：主機號。

0A類10B類用前7位來標識網絡號，后24位標識主機號，最前面一位為“0”。這樣A類所能表示的網絡數范圍為：0-127，適用于大型網絡的管理。因此，A類地址范圍是：1.x.y.z-126.x.y.z。用前14位來標識網絡號，后16位標識主機號，最前面兩位為“10”。這樣第一段所表示的范圍為：128-191。通常B類地址適用于中等規模的網絡（如各地區的網絡管理中心）。2/4/202384.2.3IP地址的分類（3）11011101111多點廣播保留給將來使用C類D類E類3、IP地址的分類方法（續）

：網絡號；

：主機號。

用前21位來標識網絡號，后8位標識主機號，最前面三位為“110”。這樣第一段所表示的范圍為：192-223。通常c類地址的網絡號數遠大于主機號數，一般適用于校園網等小型網絡。2/4/20239主機標識的有關規定全“1”和全“0”的地址是專用的，不能進行分配。每一臺主機都必須有一個非零的主機標識；全“1”的主機標識保留作為該網絡的廣播地址；全“0”的主機標識用于代表該網絡本身；

是保留地址,不能作為網絡地址。

稱為自返或回送（Loopback）地址，用于回路測試,。2/4/2023104.2.3IP地址的分類（4）為用戶專網保留的地址（全“0”和全“1”的地址保留）A類：--55B類：--55C類：--55類別起始位 第一節范圍網絡數 每個子網主機數 主機總數A類：0+ 1~127126 16777214 2113928964B類：10+ 128~19116384 65534 1073741824C類：110+ 192~2232097152 254 536870912D類：1110+（廣播地址，供特殊協議向選定的節點發送信息用）E類：1111+（保留地址）

總計 2113662 37245417002/4/2023114.2.4私有網絡地址(PrivateNetworkAddress)

RFC1597,為那些沒有連接到Internet或者安裝了防火墻的組織,預留了一系列私有網絡地址。私有網絡地址包括：A類-------55B類------55C類0------**RFC：INTERNET的工作文件，其主要內容為TCP/IP協議標準和相關文檔的一系列注釋和說明。2/4/202312

4.2.5子網（subnet)在現有的三類網絡的基礎上將網絡作進一步劃分所得到的網絡成為子網。即在內部可以直接通信的IP主機的集合每一個子網是一個完全獨立的網絡，子網之間，子網與一般的網絡之間必須通過路由器作為網關來實現互聯。劃分子網有利于提高地址空間的實際利用率；在以太網的環境下有利于提高子網內的傳輸帶寬。路由器通過子網掩碼識別子網的地址。2/4/202313子網的概念

傳統的IP地址用A,B,C等類劃分，網絡號與主機號的分隔必須固定在某個點分符上，在IP地址越來越緊張的時候這個問題就很突出了。可變長子網掩碼VLSM(RFC1009)允許在主機號的比特位中繼續定義子網掩碼/子網擴展前綴，分隔不必在點分符上。用IP地址中的主機號（host-id）字段中的前若干比特位作為“子網號字段”，后面剩下的仍為主機號字段，再通過路由器將劃分出的子網互連形成單位內部網，便于網絡的管理和使用。

2/4/2023144.2.6子網的劃分方法

子網的劃分方法是將單個網絡號對應的主機號分為兩個部分，其中一部分用于子網號編址，另一部分用于主機號編址，如下圖所示。

2/4/2023154.2.7子網掩碼（SubnetMask）

在劃分子網時，TCP/IP使用了子網掩碼。子網掩碼也是一個32位的二進制數，其形式與IP地址相同。它主要有兩大功能：一是通過子網掩碼，可以區分一個IP地址中的哪些位對應于網絡地址（包括子網地址）、哪些位對應于主機地址；二是將網絡分為多個子網。子網掩碼的取值，通常是將對應于IP地址中網絡地址（網絡號和子網號）的所有位都設置為“1”，對應于主機地址（主機號）的所有位都設置為“0”。

2/4/202316子網掩碼和IP地址結合使用，對子網掩碼和IP地址進行“按位與”運算，可以分出一個IP地址的網絡號和主機號。下表是一個例子，IP地址為35的主機，如采用的子網掩碼是，通過“與”運算，可以斷定該主機是網絡中的第491號主機。

2/4/202317例如：有一個C類地址為：3，其默認的子網掩碼為：，則它的網絡地址和主機地址可按如下方法得到：

1）將IP地址3轉換為二進制11000000000010011100100000001101

2）將子網掩碼轉換為二進制11111111111111111111111100000000

3）將兩個二進制數邏輯與（AND）運算后得出的結果即為網絡部分，即11000000000010011100100000001101AND11111111111111111111111100000000=11000000000010011100100000000000，結果為，則網絡地址為。

4）將子網掩碼取反再與IP地址邏輯與（AND）后得到的結果即為主機部分，即11000000000010011100100000001101AND00000000000000000000000011111111=00000000000000000000000000001101，結果為3，即主機地址為13。

2/4/2023184.2.8子網劃分的規則RFC950中的規則RFC950規定了子網劃分的規范，其中對網絡地址中的子網號作了如下的規定：由于網絡號全為“0”代表的是本網絡，所以網絡地址中的子網號也不能全為“0”，子網號全為“0”時，表示本子網網絡；網絡號全為“1”表示的是廣播地址，所以網絡地址中的子網號也不能全為“1”，全為“1”的地址用于向子網廣播。所以，在劃分子網時需要考慮子網號不能全取“1”和“0”。

2/4/202319例如:某單位現有100臺計算機需要聯網，要求每個子網內的主機數不少于40臺，問使用一個C類地址如何劃分子網？第一步，確定需要劃分的子網數。使用一個C類地址劃分子網，必然要從代表主機號的第四個字節中取出若干位用于劃分子網。若取出1位，根據子網劃分規則，無法使用。若取出3位，可以劃分出8個子網，但每個子網容納主機數為30，而實際要求是每個子網內的主機不少于40臺。若取出2位，可以劃分出2個可用子網，每個子網可容納62個主機號，因此取出2位劃分子網是可行的。

2/4/202320第二步，確定子網掩碼。按照子網掩碼的取值規則，子網掩碼為92。如下圖所示。

2/4/202321第三步，確定標識每一個子網的網絡地址。如下圖所示，兩個子網的網絡地址分別為4和28。2/4/202322第四步，確定每一個子網的主機地址范圍。如下圖所示。

2/4/202323C類網絡子網劃分示例設要將某一C類網（)劃分出20個子網，每個子網至少可容納5臺主機。

根據上頁表中可能的劃分方法，應選擇5位子網代碼，相應地：子網掩碼：48子網數：30每個子網可容納的主機數：6子網1：48子網2：48子網3：648…...2/4/202324子網劃分的規則RFC1878中的規則1985年制定的RFC950中阻止使用全0全1的子網號以便與老式的路由器兼容，所以上例中的4個子網還要減去兩個。但現在新的路由器大都支持CIDR（ClasslessInter-DomainRouting:無類域間路由）協議，CIDR摒棄了傳統基于類的地址分配方式，規定可以使用任意長度的網絡地址部分，因此在1995年制定的RFC1878(IPv4可變長子網表)中允許使用全0和全1的子網號，所以上例中對C類網絡使用子網掩碼92劃分出的4個子網都可以使用，每個子網的網絡地址和主機IP地址范圍如下表所示。

2/4/202325上例中每個子網的網絡地址和主機地址范圍。

2/4/202326默認網關（DefaultGateway）為了使一臺計算機能在TCP/IP環境中正常工作，必須提供如下地址信息：①計算機的IP地址：用于標識網絡中的每一臺計算機；②計算機所在網絡的子網掩碼：用于區分IP地址中的網絡ID和主機ID；③一個默認網關的IP地址：用于將子網掩碼過濾出的IP分組導向目的主機。發往同一個子網上的數據分組可以直接流向目的地，而對于那些目的地不是本地網絡上的計算機的數據分組，就需要一個默認的網關，把這些分組導向另一個子網中的目標系統。

2/4/202327TCP/IP通信協議的安裝與設置2/4/202328TCP/IP實用程序TCP/IP是一種復雜的協議集合。多數廠家開發的協議組都包括大量實用程序，用來查看配置信息和進行故障排除。在下面的小節中，我們將介紹下列常用的TCP/IP實用程序：●分組Internet查找實用程序（ping）。●地址解析協議（AddressResolutionProtocol，ARP）和反向ARP（ReverseARP，RARP）。●Netstat和tpcon。●IP配置實用程序：ipconfig、winipcfg、config和ifconfig。●路由跟蹤實用程序：traceroute、tracert和iptrace。注意，執行相同功能的實用程序在不同的廠商那里的名稱可能行所不同。

2/4/2023291.用Ping命令測定網絡的連通性

2.ARP和RARP

ARP指的是協議本身和用來查看及控制ARP高速緩存的命令行實用程序。

3.Netstat/Tpcon

網絡統計命令可幫助我們獲取很多有用的網絡連接信息。netstat命令在Windows和UNIX/Linux中用來顯示TCP/IP連接和協議信息。Novell中用tpconNLM命令。

4.Ipconfig、Winipcfg、Config和Ifconfig

根據操作系統的不同，使用下列實用程序可以顯示TCP/IP配置信息：

●Ipconfig——WindowsNT和Windows2000（命令行）

●Winicfg——Windows95和98（圖形界面）

●Ifconfig——UNIX和Linux（命令行）

●Config——NetWare（服務器控制臺）

5.Tracert、Iptrace和Traceroute

本命令用來跟蹤分組從源計算機發送到目標主機的路由。TCP/IP堆棧中包括識別信息傳遞所通過的路由器的路由跟蹤實用程序。根據操作系統的不同，可以使用下列程序中的一種：

●Tracert——Windows

●Iptrace——NetWareNLM

●Traceroute——UNIX/LINUX2/4/2023302/4/202331

4.2.9域名系統DNS（1）域名（domainname)

在Internet中，采用IP地址可以直接訪問網絡中的一切主機資源，但是IP地址難于記憶，于是便產生了一套易于記憶的、具有一定意義的用字符來表示的IP地址，這就是域名。域名的特點(1)易于記憶和理解;(2)使網絡服務更易于管理;(3)在應用上與IP地址等效。2/4/2023324.2.9域名系統DNS（2）IP地址到名字地址間的映射：便于記憶例：==中央廣播電視大學Web服務器名字由DNS服務器解析逆向層次型命名機制=Web服務器.北京大學.教育機構.中國(2)行業和組織頂級域名：com，edu，gov，mil，net，org，int國家和地區頂級域名：au,cn,tw,hk,jp,it2/4/202333

4.2.10域名系統的層次結構2/4/202334域名系統采用層次型命名機制，語法是：

主機名.第n級子域名……第2級子域名.第1級子域名域名地址一般包含四部分內容，他們分別是：計算機名.機構名.網絡分類名.國家名如：第一級子域名(最高級域名:top-leveldomain)是一種標準化的標號以保證域名系統的通用性。

4.2.11域名系統的命名機制2/4/202335有關第一級域名的規定：（1）一般地，Internet地址的最后一部分代表了最大的區域，通常為國家代碼。

域名國家/地區代碼au澳大利亞ca加拿大cn中國fr法國jp日本hk香港tw臺灣域名國家/地區代碼de德國uk英國fi芬蘭it意大利es西班牙dk丹麥nz新西蘭2/4/202336域名意義

com商業組織edu教育部門gov政府部門mil軍事部門

net網絡組織

org非贏利組織int國際組織（2）美國通常不使用國家代碼作為地址的最后一部分，而分別以：例www.www.2/4/202337域名命名例子：

廣東廣播電視大學校園網內負責收發電子郵件的主機代號叫mail,其域名為：

其中，“cn”代表中國（國家名），“edu”代表教育機構的網絡分類名，gdrtvu代表廣東廣播電視大學（機構名），“mail”則為郵件服務器的主機名（計算機名）。前一個區域被后一個區域包含，是后一個區域子域。2/4/202338中國的頂級域名是cn,下屬的二級域名分兩類機構類別域名

（最初為6個，1997年后增加了7個）

：-----用于科研機構

------用于工、商、金融企業------用于教育機構 ------用于非贏利組織------用于政府部門 ------用于互聯網行政區類別域名（34個）：

適用于各省、市、直轄市，一般取地名前兩個漢字的拼音縮寫。如：

------北京------上海

-----廣東------湖南2/4/202339

4.3地址與域名的解析4.3.1網絡上的主機地址

在Internet上的每一臺主機，都可能同時具備以下3個地址標識：

域名：這是一個具有一定含義又便于記憶的名字，由授權單位認定，在Internet上是唯一的。

IP地址（邏輯地址）：這是一個數字型的地址（32位），由授權單位認定，在Internet上也是唯一的。物理地址（網卡地址）：這是安裝在主機上的網卡地址，每一塊網卡都有一個全球范圍內唯一的地址（48位），它存儲在網卡的ROM中。2/4/202340每一個Internet上的主機都有與之對應的三個地址，即物理地址（硬件地址）、IP地址和主機域名。主機的物理地址是網卡制造者制作在網卡上的無法改變的地址碼。IP地址是一種二進制數的網絡標識和主機標識，數字型標識對計算機網絡是最有效的，但對使用網絡的人卻不愿意使用難于記憶的IP地址，為此人們研究出一種字符型標識，這就是主機的域名。主機域名、IP地址和物理地址之間的關系如下圖。

2/4/202341圖9-6主機域名、IP地址與物理地址之間的轉換

2/4/202342

4.3.2地址解析1、地址解析的含義

將IP地址與物理地址之間建立一個雙向的映射關系，稱為地址解析（AddressResolution）。

IP地址物理地址在Internet協議組中，有兩種地址解析協議：正向解析：

指從IP地址到物理地址的映射，使用ARP協議（AddressResolutionProtocol）反向解析：指從物理地址到IP地址的映射，使用RARP協議（ReverseAddressResolutionProtocol）2/4/202343

4.3.2地址解析（2）2、正向地址解析（IP地址→物理地址）

在互聯網中，IP及其以上各層所發出的數據都要使用IP地址進行標識，而物理網絡本身不認識IP地址，故必須將IP地址映射成物理地址，才能將數據發往目的地。這一過程就是正向地址解析。ARP協議（AddressResolutionProtocol）。3、反向地址解析：（物理地址→IP地址）

此映射主要用于網絡中的無盤站，因為無盤站的IP地址和其它各類文件都存放在服務器上，無盤站本身只用到一個物理地址。通過RARP，使無盤站能獲取自己的IP地址。也只有無盤站才使用RARP。

RARP協議（ReverseAddressResolutionProtocol）。2/4/202344Ib:→物理地址=？主機B的：IP:=Ethernet（物理地址）:0800.0020.1111解析的過程收到廣播是本機IP地址3、正向地址解析協議工作原理示意圖AB廣播發送ARP請求報文：其中包含：Ia-Pa，IbIa-PaARP回應報文2/4/202345

4.3.3域名解析（1）1、域名解析的含義

在Internet中，當用戶使用主機域名進行通信時，系統必須將域名映射為IP地址或反之。這種將域名映射成相應的IP地址的過程稱為域名解析（NameResolution）。域名解析包含兩個過程：正向域名解析：將域名映射成IP地址的過程，或者說從域名得到IP地址的過程。即“域名地址→IP地址”。反向域名解析：將IP地址映射成域名的過程，或者說從IP地址找到相應的域名的過程。這種情況一般使用不多。2/4/202346

4.3.3域名解析（2）2、域名服務器在Internet上，“域名?IP地址”的映射或解析工作由一組既獨立又協作的服務器來完成，并稱為域名服務器（DomainNameServer，簡稱DNS）。域名服務器也稱為名字服務器，相應地完成該映射工作的軟件稱為域名解析器（NameResolver）軟件。域名服務器的分布結構

與域名的層次結構類似，Internet上眾多的域名服務器也是按樹型層次結構分布的（見下圖）。2/4/202347

4.3.4域名服務器的層次結構2/4/2023484.3.5域名的解析方法一般來說，按上圖中的域名服務器的層次結構，對于任何一個域名只要從根服務器開始，自頂向下進行搜索，通過一次搜索就可找到與之相應的IP地址。域名解析的實際過程中，通常采用以下兩種方法：

1、遞歸解析法

從根服務器開始，自頂向下一級一級往下解析，直到找到相應的IP地址為止。

2、重復解析（或反復解析）法

從本地的DNS開始，若在本DNS管理范圍內找不到相應的域名，則將請求轉向更高一層或最靠近的DNS；若還是找不到，則再向高一層的DNS查詢，直至最后找到請求域名及相應的IP地址為止。2/4/202349域名解析過程如下：是否在本域？查詢請求Y返回結果重復解析？返回結果YNN遞歸解析返回結果2/4/202350

域名解析（遞歸解析）過程舉例如從本地訪問：首先由本地的DNS解析，若解析不了，將名字交給根中國（cn）的DNS解析；若中國（cn）的DNS解析不了，將名字交給根中國教科網（edu）的DNS解析；若教科網（edu）的DNS解析不了，將名字交給根北京大學（pku）的DNS解析；最后由北京大學的DNS解析出的IP地址為：2，并將該IP地址返回給用戶。2/4/202351

4.3.6域名解析性能的優化

在域名的解析過程中，為提高速度，可以在兩方面進行優化：1、復制根DNS可以被復制出若干副本，并存放在世界各地的多處域名服務器中。實際應用時，地理位置最近的域名服務器通常響應最快。

2、緩存在每個域名服務器內存中開辟一個“域名緩存區”，用來存放最近一段時間中解析過的域名及相應的IP地址，以及描述該域名的服務器位置信息。

2/4/2023524.3.7關于域名服務器應注意的問題域名在整個Internet中必須是唯一的。因此當高級子域名相同時，低級子域名不允許重復。在域名中字母的大寫和小寫沒有區別。當一臺主機從一處移到另一處時，當它屬于不同的網絡時，其IP地址必須更換，但可以保留原來的域名，域名的解析（從域名查找相應的IP地址）仍依賴于原來的域名服務器。主機的IP地址和其域名對通信協議來說具有相同的作用。如果你的系統沒有域名服務器時，則只能使用IP地址不能使用域名。2/4/202353

4.3.8主機入網的主要參數主機的IP地址子網掩碼或網絡掩碼缺省的路由器的IP地址域名服務器的IP地址一臺主機要加入Internet，所需設置的主要參數有：2/4/202354

4.3.9域名服務器（DNS）的建立為了將用戶的局域網（LAN）、內連網（Intranet）與Internet互聯，需要向ISP申請很多IP地址（通常是C類地址）。這時，用戶就需要在自己的網絡中建立一個域名服務器（DNS），進行本網絡的域名（通常是四級域名）與IP地址的轉換。而且該DNS還必須與上一層域名服務器建立關系，以便在必要時向上一層DNS發出域名查詢請求。下面介紹在WindowsNT平臺下的DNS的安裝與設置。2/4/202355

4.3.9DNS的建立（2）1、安裝DNS管理程序

條件：已安裝WindowsNT4.0和TCP/IP協議。

步驟：（1）“控制面板”→“網絡”→對話框選“服務”。（2）對話框選“添加”→“選定網絡服務”對話框選“MicrosoftDNS服務器”→“確定”→輸入安裝文件的所在路徑→“繼續”→復制完成后選“關閉”（3）重新啟動計算機（4）“管理工具”中已增加了“DNS管理器”選項2/4/202356

4.3.9DNS的建立（3）2、添加DNS、主機名或IP地址

DNS的設置：

由于用戶局域網中的域名均為四級域名（就是主機名），因此需將各主機名和IP地址對照表裝入域名服務器中。這就是DNS的設置。設置步驟：（1）“開始”→“程序”→“管理工具”→“DNS管理器”→出現“域名服務管理器”窗口→選“DNS”→“添加服務器”。（2）出現”添加DNS服務器“對話框→輸入DNS服務器的主機名或IP地址（即該主機的IP地址）→”確定“。2/4/202357

4.3.9DNS的建立（3）3、設置DNS服務器管理的域名范圍和域名

設置步驟：

（1）接上一步在“域名管理服務器”窗口中設置該DNS服務器所能管理的域名范圍：先選定一DNS服務器。（2）菜單中選“DNS”→“新建區域”→出現“創建新區域”對話框”→“主要”→“下一步”。

（3）在出現的對話框的“區域信息”框的“區域名”中輸入區域名（即該局域網所能管理的域，如向ISP申請到的三級域名）→單擊“區域文件”欄→”下一步“→”完成“。（4）此時，可以在出現的“域名服務管理器”窗口中出現了一個域名服務器，其下有一個緩存，是專為該服務器設置的。2/4/202358

4.3.9DNS的建立（4）4、建立主機名與IP地址的對照表

設置步驟：

（1）在“域名管理服務器”窗口中選“DNS”菜單下的“新建主機”→出現的“新建主機”對話框→可輸入主機名及其對應的IP地址。（2）按“添加”→繼續輸入本網絡中該區域各主機名及其對應的IP地址。

2/4/202359

4.4IP協議2.4.1IP協議的主要功能IP協議是TCP/IP協議集中最重要的一個協議。它充分體現了TCP/IP技術的包容性與廣泛性。IP協議的主要功能包括三部分：

IP數據報傳送

IP數據報的路由選擇差錯處理

下面分別進行介紹。2/4/202360

4.4.2包、幀與數據報（1）1、包（Packet）

在計算機網絡中，為了使網上的每臺計算機都能得到公平快捷的服務，將數據分成小塊單獨發送，各小塊都到達目的地后再組裝成原來的數據，這種小塊稱為“包”。因此計算機網絡也稱為包交換網絡（PacketSwitchingNetwork）。采用包交換技術使得網絡中每臺計算機都能得到迅速的服務而不被任何一臺獨占。2/4/202361

4.4.2包、幀與數據報（2）2、幀（Frame）

適用于作為一個單位來傳送的數據塊（如OSI模型中的數據鏈路層的數據單元），也是一種特定網絡類型中的“包”。每一種網絡技術對其所用的幀的格式、大小等技術細節都有嚴格、確切的定義。3、IP數據報（IPDatagram）

又稱為數據報。指含有源地址、目的地址以及數據的信息單位，也是互聯網中傳輸數據的基本單元，可同通過包交換網絡安排路由發送出去。

組成：由報頭和數據區兩部分組成。2/4/202362

4.4.3數據報的分片與重組1、數據報的封裝

由于在物理網絡中，數據是以幀的形式傳輸的。因此數據報也必須封裝成幀來傳輸。將整個數據報作為數據裝入幀的數據區就稱為封裝。如下圖所示。數據報頭數據報的數據區幀頭幀數據區2/4/202363

4.4.3數據報的分片與重組（2）2、數據報的分片（Fragmentation）

由于不同類型的物理網絡對于幀的大小有不同的限制，因此在Internet中，路由器從一個網絡上接收到的幀并不意味著能在另一個網絡中直接發送。為此，IP協議中采用一種對數據報進行分片的技術。即當一個數據報的大小超過目的網絡的MTU（最大傳輸單元）時，路由器會將該數據報分割成若干較小的部分（稱為“片”），然后再分別發送這些數據片。如下圖所示。IP頭原始數據報文區IP頭部1數據1IP頭部2數據2IP頭部3數據32/4/202364

4.4.3數據報的分片與重組（3）3、數據報的重組

當一個數據報的大小超過所傳送的物理網絡的MTU（最大傳輸單元）時，需要將數據報進行分片處理，然后分別進行發送。當數據片到達目的地后，需要對“片”進行重組，才能得到原來的完整數據。數據報的分片是在傳輸路徑中MTU不同的兩個網絡間的路由器（或網關）上發生的。而片的重組是在目的主機中進行的。2/4/202365

4.4.4數據報的路由選擇1、數據報的傳送過程

數據報沿著從源地址到目的地址的一條路徑通過互聯網時，中間將通過若干個路由器。路由器收到該數據報時，先從報頭中取出目的IP地址，由此IP地址決定該數據報應發往的下一地址。為了方便高效地選擇下一地址，在每個路由器中都建有一個路由選擇表，表中指明了該路由器能通往的目的IP地址或要經過的下一主機的IP地址等信息。2、路由選擇（或轉發）指用路由選擇表為數據報選擇下一地址的過程。2/4/202366

4.4.4數據報的路由選擇（2）

3、路由選擇實例

網絡1路由器A網絡2路由器B網絡3路由器C網絡4目的地掩碼下一站DeliverdirectDeliverdirect路由器B的路由選擇表2/4/202367

4.4.5差錯及其報告機制（1）1、ICMP協議

在數據報的傳送過程中，可能會出現各種差錯和故障。為了使路由器能對這些差錯和故障進行報告，在IP協議中包含了一個專門用于發送差錯報文的協議--ICMP（InternetControlMessageProtocol：Internet報文控制協議），作為傳輸差錯報文和網絡控制信息的主要手段。2、差錯報告機制當路由器發現數據報的傳輸差錯后，立即向源主機發送ICMP報文，將差錯情況報告給源主機。源主機收到ICMP報文后確定差錯類型，必要時重發出錯的數據報。2/4/202368