与IP协议配套的三个协议:

  1. 地址解析协议ARP
  2. 网际控制报文协议ICMP
  3. 网际组管理协议IGMP

    虚拟互联网络

    1. 概念

    参与互联的设备都使用相同的网际协议IP,可看作虚拟互联网络

    2. 设备

    1. 物理层:转发器
    2. 数据链路层:网桥/桥接器
    3. 网络层:路由器
    4. 网络层以上:网关

      3. IP地址分类

      a. IP地址结构:

      1. IP地址 ::={<网络号>,<主机号>}

        b. IP地址类别:

        网际协议IP - 图1
  4. A类、B类和C类地址的网络号字段分别为1个、2个和3个字节长,前面有1-3位的类别位

  5. D类地址用于多播
  6. E类地址保留

    c. IP地址指派范围

    | 网络类别 | 最大可指派的网络数 | 第一个可指派的网络号 | 最后一个可指派的网络号 | 每个网络中的最大主机数 | | —- | —- | —- | —- | —- | | A | 126(27-2) | 1 | 126 | 16777214 | | B | 16383(214-1) | 128.1 | 191.255 | 65534 | | C | 2097151(221-1) | 192.0.1 | 223.255.255 | 254 |

d. 一般不使用的特殊IP地址

网络号 主机号 源地址使用 目的地址使用 含义
0 0 可以 不可 在本网络上的主机(见《计算机网络》(谢希仁)6.6节DHCP协议)
0 host-id 可以 不可 在本网络上的某个主机host-id
全1 全1 不可 可以 只在本网络上进行广播(各路由器均不转发)
net-id 全1 不可 可以 对net-id上的所有主机进行广播
127 非全0或全1的任何数 可以 可以 用作本地软件回环测试之用(例如127.0.0.1

e. 常用的三种IP地址类型

  1. A类
    1. 网络号占1字节,只有7位可供使用。
    2. 网络号全为0,保留地址,意为本网络(可作为目的ip)。
    3. 网络号位127(01111111), 保留作为本地软件环回测试。目的地为环回地址的IP数据报永远不会出现在链路上
    4. 主机号占3个字节
    5. 全0的主机号字段表示本主机所连接到的单个网络地址
    6. 全1表示所有的
  2. B类d
    1. 网络号
      1. 128.0.0.0不可指派,最小可指派网络号128.1.0.0
    2. 主机号
      1. 同样扣除全0或全1
  3. C类

    1. 网络号
      1. 192.0.0.0不可指派,最小可指派地址192.0.1.0
    2. 主机号
      1. 扣除全0或全1

        4. IP地址特点

  4. IP地质管理机构在管理在分配ip地址时只分配网络号,不分配主机号。主机号由分配到网络号的单位自行管理,方便了ip地址的管理。

  5. 转发分组时,路由器只根据网络号进行转发,可以大大减少了路由表所占的空间。
  6. IP地址实际上标志了一个主机和一条链路的接口,一个同时连到两个网络上的主机必须同时拥有两个对应的IP地址。因此路由器至少拥有两个不同网络号的IP地址。
  7. 用转发器桥接起来的的数个局域网拥有同样的网络号,仍属于一个网络。
  8. 所有分配到网络号的网路都是平等的。

    地址解析协议ARP

    1. 过程

    1. 当A向B发送IP数据报时,发现自己ARP高速缓存中没有B的地址。向局域网广播一个请求分组,主要内容为:本机IP地址、本机MAC地址,B的IP地址,目的mac地址全1
    2. 本局域网上的ARP进程都能收到此ARP分组
    3. B收到这个请求后返回给A ARP响应分组
    4. A收到响应分组后写入ARP高速缓存

      2. 特点

    5. ARP每一个地址映射项目都有缓存时间,超时删除

    6. 实际使用的是mac地址

      RARP

  9. 物理地址——>ip地址