5.4 IP协议（教学课件）-高一《计算机网络基础》同步精品课堂（机工社）

计算机网络基础 5.4 IP协议 第5章 网络互联和Internet 机械工业出版社 教学目标 一 了解IP协议中IP地址结构、子网掩码及IP数据报的路由选择。 1 教学重难点 二 1 了解IP协议中IP地址结构、子网掩码及IP数据报的路由选择。 导入新课 三 图片来源于网络 IP指网际互连协议，Internet Protocol的缩写，是TCP/IP体系中的网络层协议。设计IP的目的是提高网络的可扩展性：一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。根据端到端的设计原则，IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据包传输服务。 导入新课 5.4 5.4 IP协议 5.4.1 IP协议的服务 5.4.2 IP地址 5.4.3 IP数据报路由 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.1 IP协议的服务 IP协议向传输层提供一种无连接的，不可靠的服务。因为无连接，数据交换前无需在发方和收方之间建立一条专用通信线路。发送方只需将数据通过网络接口传送到网络上，数据在网络中逐站被传送时，途中站点根据网络当时的实际情况来决定下一站点的选择，即路径选择。这种方式下无法预先确定数据将沿着哪条线路到达目的地。以“无连接”方式来传输数据时，可能会出现数据丢失、重复等现象，其可靠性不高，但优点是灵活方便，可实现线路最大的利用率。 IP协议的不可靠性使得传输层必须使用可靠的TCP协议，以保证向高层提供可靠的数据传输服务。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 为了使所有连入Internet的计算机必须拥有一个网内惟一的地址，以便相互识别，就像每台电话机必须有一个惟一的电话号码一样。Internet上计算机拥有的这个惟一地址称为IP地址。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 1．IP地址结构 Internet目前使用的IP地址采用IPv4结构。层次上采用按逻辑网络结构划分。一个IP地址划分为两部分：网络地址和主机地址。网络地址标识一个逻辑网络，主机地址标识该网络中一台主机，如图所示。 IP地址由Internet网络信息中心NIC统一分配。NIC负责分配最高级IP地址，并给下一级网络中心授权在其自治系统中再次分配IP地址。在国内，用户可向电信公司、ISP或单位局域网管理部门申请IP地址，这个IP地址在Internet网络中是惟一的。如果是使用TCP/IP协议构成局域网，可自行分配IP地址，该地址在局域网内是惟一的，但对外通信时需经过代理服务器。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 1．IP地址结构 需要指出的是，IP地址不仅是标识主机，还标识主机和网络的连接。TCP/IP协议中，同一物理网络中的主机接口具有相同的网络号，因此当主机移动到另一个网络时，它的IP地址需要改变。 IP协议为每一个网络接口分配一个IP地址。如果一台主机有多个网络接口，则要为其中的每个接口都分配一个IP地址。但同一主机上的多个接口的IP地址没有必然的联系。路由器往往连接多个网络，对应于每个所连的网络都分配一个IP地址，所以路由器也有多个IP地址。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 2．IP地址分类 Ipv4结构的IP地址长度为4字节（32位），根据网络地址和主机地址的不同划分，编址方案将IP地址划分为A、B、C、D、E五类，A、B、C是基本类，D、E类作为多目广播和保留使用。如图所示。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 2．IP地址分类 A类地址用第1位为0来标识。A类地址空间最多允许容纳27个网络，每个网络可接入多达224台主机，适用于少数规模很大的网络。 B类地址用第1，2位为10来标识。B类地址空间最多允许容纳214个网络，每个网络可接入多达216台主机，适用于国际性大公司。 C类地址用第1～3位为110来标识。C类地址空间最多允许容纳221个网络，每个网络可接入28台主机。适用于小公司和研究机构小规模的网络。 D类地址用第l～4位为1110来标识。用于多目广播，其中没有网络地址。 E类地址用第1～5位为11110来标识。暂时保留，尚未定义。 IP地址的32位通常写成4个十进制的整数，每个整数对应一个字节。这种表示方法称为“点分十进制表示法”。例如一个IP地址可表示为：202.115.12.11。 5.4 IP协议 5.4 图片来源于网络 5.4.2 IP地址 2．IP地址分类 根据点分十进制表示方法和各类地址的标识，可以分析出IP地址的第1个字节，即头8位的取值范围：A类为0～127，B类为128～191，C类为192～223。因此，