Chapter5 网网络层ISSUE 2.1日期：n描述路由器的功能描述路由器的功能n描述路由和路由描述路由和路由协议的概念的概念n描述网描述网络层协议和功能和功能课程目程目标学学习完本完本课程，您程，您应该能能够：n网网络层设备nIP协议n网网络层其它其它协议目目录4网网络层设备l路由器是网路由器是网络的的“边缘”设备5路由器的基本构成路由器的基本构成l路由器的核心作用是路由器的核心作用是实现网网络互互连l路由器必路由器必须具具备：两个或两个以上的接口协议至少实现到网络层至少支持两种以上的子网协议具有存储、转发和寻径的功能6路由器的作用路由器的作用l实现不同速率网不同速率网络的适配的适配l隔离广播，隔离广播，实施安全策略，保施安全策略，保证网网络安全安全l建立建立维护路由信息，路由信息，实现数据包数据包转发l分片与重分片与重组l备份、流量控制份、流量控制l异种网异种网络互互连7路由器的工作流程路由器的工作流程IPETHPPP以太口以太口串口串口IPPPPETH串口串口以太口以太口协议封装协议封装路由选择路由选择协议转换协议转换路由器路由器路由器路由器WAN传送传送拆包拆包LAN1LAN2接收接收发送发送n网网络层设备nIP协议n网网络层其它其它协议目目录9可路由可路由协议l可路由可路由协议：Routed Protocoll可路由可路由协议属于网属于网络层，封装网，封装网络层数据包，以数据包，以实现数据包数据包转发l常常见的可路由的可路由协议：IP协议、IPX协议10路由路由协议l路由路由协议：Routing Protocoll路由路由协议属于属于应用用层l与可路由与可路由协议协同工作，用于生成路由信息同工作，用于生成路由信息l常常见的路由的路由协议：RIP、OSPF、IS-IS、IPX RIP1120BytesIP IP IP IP 数据数据数据数据Version(4)Destination IP Address (32)Options (0 or 32 if any)Data (varies if any)1Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31HeaderLength (4)Priority & Type of Service (8)Total Length (16)Identification (16)Flags(3)Fragment offset (13)Time to live (8)Protocol (8)Header checksum (16)Source IP Address (32)12决定上决定上层协议协议协议域域域域传输层传输层Internet 层层TCPUDP协议号协议号IP1716其它其它ICMP13IPIP包包转发l将数据将数据报文从一个网文从一个网络转发到另一个网到另一个网络l根据根据IP包中的目的地址包中的目的地址选择路由，完成路由，完成转发l路由信息存放在路由表中：路由信息存放在路由表中：14路由表的精确匹配路由表的精确匹配l精确匹配：子网掩精确匹配：子网掩码最最长的路由的路由l最后使用缺省路由最后使用缺省路由l否否则，发送送ICMP Unreachable报文文15报文分片文分片l不同物理网不同物理网络允允许的最大的最大帧长度（度（MTU）不同）不同lIP报文分段文分段满足最大足最大传输单元要求元要求lIP必必须重重组报文文lIP头中中标识、标志和段偏移等字段提供分段重志和段偏移等字段提供分段重组信息信息n网网络层设备nIP协议n网网络层其它其它协议目目录17ARP协议3232位的位的位的位的IPIP地址地址地址地址4848位的位的位的位的MACMAC地址地址地址地址ARP提供从Internet地址到物理地址的解析18子网内的子网内的子网内的子网内的ARPARPARPARP解析解析解析解析1.1.1.11.1.1.2IP: 1.1.1.2 = ?我需要知道我需要知道1.1.1.2的物理地的物理地址址.19子网内的子网内的子网内的子网内的ARPARPARPARP解析解析解析解析1.1.1.11.1.1.2IP: 1.1.1.2 = ?我知道你的我知道你的请求，求，这是我的物理地址是我的物理地址我需要知道我需要知道1.1.1.2的物理的物理地址地址.20子网内的子网内的子网内的子网内的ARPARPARPARP解析解析解析解析1.1.1.1IP: 1.1.1.2 Ethernet: 00E0.FC12.3456 1.1.1.2IP: 1.1.1.2 = ?我知道你的请求，这是我知道你的请求，这是我的物理地址我的物理地址我需要知道我需要知道1.1.1.2的物理地的物理地址址.21子网子网间ARPARP解析解析22RARPRARPRARPRARP协议协议Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？23RARPRARPRARPRARP协议协议Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广我听到了广播你的地址播你的地址是是 172.16.3.25.24RARPRARPRARPRARP协议协议Ethernet: 0800.0020.1111IP: 172.16.3.25Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广我听到了广播你的地址播你的地址是是 172.16.3.25.25RARPRARPRARPRARP协议协议Ethernet: 00E0.FC12.3456IP: 1.1.1.1Ethernet: 00E0.FC12.3456 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我听到了广我听到了广播你的地址播你的地址是是 1.1.1.1实现物理地址到物理地址到逻辑地址的映射地址的映射26ICMPICMPICMPICMP协议协议Destination UnreachableEcho (Ping)Other应用层传输层Internet层物理层数据链路层ICMPPINGTRACERT27ICMPICMP报文格式文格式ICMP报文IP首部（20字节）IP数据报16位校验和8位类型8位代码不同类型和代码有不同的内容28PING的的过程程29Tracert的的过程程30IGMP格式格式IGMP报文IP首部（20字节）IP数据报16位校验和4位IGMP未用32位组地址（D类IP地址）4位IGRPn路由器的工作原理路由器的工作原理nIP协议nARP协议nRARP协议nICMP协议nIGMP协议本章本章总结杭州华三通信技术有限公司