模块五：主题2IP数据包格式 - 中职计算机类《计算机网络基础（微课版)》（人邮教育出版社）配套课件

扩展网络立体空间-网络互联技术 主讲人：XXX 计算机网络基础 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 1 学习提示 1 2 主题： 网络互联概述、 IP数据报格式、 定长子网掩码划分方法、 变长子网掩码划分方法、 IPv6地址、 互联网络设备、 静态路由、 动态路由协议 如何实现多网络之间的互联和通信 2 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 2 主题二：IP数据包格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 3 学习目标 知识目标 本节目标 1. 理解IP数据包的格式。 2. 掌握IP数据包分片原理。 1. 通过采用剥洋葱的方式揭开IP数据包神秘的面纱，引导学生建立“透过现象看本质”的哲学思维。 素质目标 能力目标 1. 能够捕获与分析IP数据包。 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 4 课前评估 5 1．IP网络中不允许两个节点有相同的IP地址，网络中使用__________机制来检测这一冲突。当对终端分配了IP地址后，终端可以通过__________测试广播域中是否存在具有相同地址的终端。__________广播一个ARP请求帧，该ARP请求帧中的源终端地址为__________，表明是未知地址，下一跳地址是终端自身的IP地址。如果源终端接收到响应帧，意味着广播域中已经有终端使用了该IP地址，终端报错。 2．Ping的主要功能是用来测试网络__________。ping命令使用__________协议的回送请求、回送应答。客户机传送一个回送请求包给服务器，服务器返回一个__________。在默认情况下，ping发送请求数据包的大小为__________B，屏幕上回显__________个应答包。 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 5 IP数据包 6 秦始皇统一文字、货币、度量衡 IP数据包的格式 求同存异，文化自信 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 6 IP数据报，也叫IP数据包，或分组 是IP协议功能的集中体现者 掌握了此格式，就等于掌握了IP协议 非常重要，是Internet的核心协议之一 7 IP数据包 IP数据报概述 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 固定部分 （20字节） 可变部分 首部长度 服务类型 标志 片偏移 生存时间 协议 首部检验和 源地址 目的地址 可选字段（长度可变） 总长度 标识 版本 0 4 8 16 19 31 首部 上层数据 首部 二进制位流 版本 首部长度 服务类型 总长度 标识 目的地址 …… IP分组： 01000100010101010101001001001000110…… 8 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 版本（version） 1 表示该数据报所使用的IP协议版本号 0100 IPv4 0110 IPv6 版本 （4） 9 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 9 头长度（IHL） 2 指明“报头区”的长度 单位是32bits 如： 0111 7 报头区长度为： 7*32bits=224bits=28Bytes 头长度 （4） 10 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 10 服务类型（TOS） 3 区分不同的服务种类，对传输速度及可靠性等方面加以控制 优先级 可靠性 吞吐量 延迟 TOS（8） 11 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 11 总长度（Total Length） 4 定义了报文总长，包含首部和数据，单位：32字节。 20~65,535 总长度（16） 12 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 12 标识符（Identification） 5 让目标主机确定一个新到达的分段属于哪一个数据报。 同一个数据报的所有分段包含相同的Identification值 标识（16） 13 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 13 标志位（Flags） 6 用于控制和识别分片。 0 DF MF DF =0 时才允许分片 MF为1 表示后面还有分片 MF为0 表示最后一个分片 标志（3） 14 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 14 片偏移（Fragment Offset） 7 指明了每个分片相对于原始报文开头的偏移量，以8字节作单位 分片1 分片2 分片3 片偏移（13） 15 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 15 存活时间（TTL） 8 避免报文在网络中永远存在。 最大的生存期为255秒 TTL（8） 16 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 16 协议（Protocol） 9 定义了该报文数据区使用的协议 协议字段值 协议类型 1 ICMP 2 IGMP 6 TCP 17 UDP 89 OSPF 协议（8） 17 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 17 校验和（Header Checksum） 10 只检验数据报的首部部分（报头区），不包括数据部分（数据区） 数据区的错误留待上层协议处理 校验和（16） 18 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 18 源、目的IP地址 11 源IP地址是报文的发送端的地址， 目的IP地址是报文接收端的地址。 源IP 发送端 接收端 目的IP 源IP地址（32） 目的IP地址（32） 19 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 19 选项 12 选项字段用来支持排错、测量以及安全等措施，内容很丰富。 选项（0 or 32 if any） 20 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 20 数据（Data） 13 数据字段内容是上层所封装的完整数据。 数据 21 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 21 0 1 0 0 0 1 0 1 010101010101001001001000110…… 4 IPv4 5 报头长度 5*4=20Byte 版本 （4） 头长度 （4） TOS（8） 总长度（16） 标识（16） 标志（3） 片偏移（13） TTL（8） 协议（8） 校验和（16） 源IP地址（32） 目的IP地址（32） 选项（0 or 32 if any） 数据 bit0 bit31 报头区 20-60 Bytes 22 IP数据包 IP报文格式 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com MTU：每种网络都规定了一个帧最多能够容纳的数据量，这一限制称为最大传输单元。数据报的总长度一定不能超过下层的数据链路层的MTU值，否则无法传输 网络类型 MTU（字节） 总长度（字节，含FCS） IP网络 65535 —— IP over ATM 9180 —— PPP（Default） 1500 —— 以太网 1500 1518 IEEE802.4 Token Bus 8166 8191 IEEE802.5 Token Ring 4464 4508 PPPoE 1492 —— FDDI 4352 4500 23 IP数据包 分片与重组 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 23 网络中不同网络的MTU各不相同，经过转发节点后需要进行分片 FDDI MTU=4352 以太网 MTU=1500 发送端设置一个唯一的标识符发送数据 路由器负责进行分片处理。 接收端利用标识符及片偏移字段进行重组。 数据 IP首部 4332 20 各分片具有相同的标识符 数据 IP首部 1480 20 数据 IP首部 1480 20 数据 IP首部 1372 20 24 IP数据包 分片与重组 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 24 经过分片之后的IP数据报在被重组的时候，只能由目标主机进行，路由器虽然做分片但不会进行重组 版本 （4） 头长度 （4） TOS（8） 总长度（16） 标识（16） 标志（3） 片偏移（13） TTL（8） 协议（8） 校验和（16） 源IP地址（32） 目的IP地址（32） 选项（0 or 32 if any） 数据 bit0 bit31 分片1 IP首部 分片2 IP首部 分片3 IP首部 分片1 数据 分片2数据 分片3数据 FDDI MTU=4352 以太网 MTU=1500 思考 25 IP数据包 分片与重组 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 25 （2）确定分片后数据报片的偏移量： 满足L+20≤1500（MTU）且L能被8整除两个条件的最大值 IP首部 数据 1480B IP首部 1480B IP首部 1040B IP首部 0 1480 2960 4000B 20B 数据片1 数据片2 数据片3 L≤1480，这里取1480；且1480/8=185,能被8整除，与MTU非常接近 另外4000/1480=2.7，取整后为3，也即原始数据分为3个报片，长度分别为1480B、1480B、1040B （1）确定分片后数据报片长度方法： 由每个分片的起始位置决定，如数据报片1的起始位置为0，故数据报片1的偏移量为0/8=0，其它报片类似处理 片偏移0/8=0 片偏移1480/8=185 片偏移2960/8=370 （3）确定分片后数据报片标识字段： 随机产生，但一个IP数据报分片后，每一个分片的标识值是一样的 （4）确定分片后数据报片标志字段： 除最后一个分片的MF=0，其它分片的MF=1；DF位均为0，表示还可以继续分片 26 IP数据包 分片与重组操作举例 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 26 各种数据报的首部中与分片有关字段中的数值汇总 数据报 总长度 标识 MF DF 片偏移 原始数据报 4020 13579 0 0 0 数据报片1 1500 13579 1 0 0 数据报片2 1500 13579 1 0 185 数据报片3 1500 13579 0 0 370 27 IP数据包 分片与重组操作举例 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 27 课堂练习 28 一、填空题 1．IP 报头长度字段的值为10，代表IP 报头长度为__________Bytes。 2．以太网的MTU 为__________Bytes。 二、选择题 1．在IP 数据报报文中，标识、标志、片偏移3 个字段是与控制（ ）有关。 A．生存周期 B．分片与重组 C．封装 D．服务类型 2．当数据报到达目的网络后，要传送到目的主机，需要知道IP 地址对应的（ ）。 A．逻辑地址 B．动态地址 C．域名 D．物理地址 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 28 课堂练习 29 二、选择题 3．在IP 首部的字段中，与分片和重组无关的字段是（ ）。 A．总长度 B．标识 C．标志 D．片偏移 4．以下关于IP 分组的分片与重组的描述中，错误的是（ ）。 A．IP 分组头中与分片和重组相关的字段是：标识、标志与片偏移 B．IP 分组规定的最大长度为65535 字节 C．以太网的MTU 为1500 字节 D．片偏移的单位是4 字节 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 29 课堂练习 30 三、判断题 1．IP 报头长度字段的值为12，则IP 报头长度为48 字节。 （ ） 2．在IP 数据报的传递过程中，IP 数据报报头中保持不变的域包括标识和目的地址。（ ） 3．IP 分组中的检验字段检查范围是整个IP 分组。 （ ） 4．IP 数据报总长度的最大值为65536 字节。 （ ） 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 30 谢谢！ 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ ibaotu.com 31 $$