性能指标
二级IP地址
网络号就是每个局域网上的编号,而主机号就是由局域网所在的单位自行分配,同一个局域网上的主机或路由器中,IP地址中的网络号必须是一样的,且一个路由器的不同的端口上的网络号是不一样的,即每个接口都有一个不同网络号的IP地址
三级IP地址
划分子网:1985年起,IP地址有增加了一个子网号字段,使两级的IP地址变成的三级IP地址,这种做法叫划分子网
基本思路
子网掩码(划分子网)
注意:划分子网只是借用若干各主机号,网络号并不改变
路由器在和相邻路由交换路由信息时,必须需把自己所在的网络(子网)的网络掩码告诉相邻路由器
子网掩码的作用:
1、判断两ip地址是否属于同一子网络:将两IP地址分别和子网掩码进行与操作,结果相同就属于同一网络
2、计算网络地址:就是主机号全为0的地址,由子网掩码和IP地址进行与操作得到
默认子网掩码(网络号全为1,主机号全为0)
A类:255.0.0.0
B类:255.255.0.0
C类:255.255.255.0
完整的子网掩码就是网络号和子网号所在的位置全为1,其余主机号全为0
子网掩码相关的计算:
以IP为192.168.10.0例,IP是C类网址,二进制网络号长度是24,主机号长度是8,默认子网掩码为255.255.255.0
1、已知划分的子网数目N,求子网掩码
假设IP划分成4个子网,即N=4,4的二进制数为100,长度为3,所以将主机号的前三位置为1,加上默认子网掩码部分即可,即255.255.255.224
2、已知每个子网主机数目,求子网掩码(过程和上面稍微有些差别)
假设N是主机号的二进制长度(这里的IP是C类,所以N=8),主机数目为25=11001,长度为5,将主机地址前(N-5)位全部置1,加上默认掩码部分,255.255.255.224
划分子网下的路由转发分组算法
1、先判断目的IP地址和当前网络地址是否属于同一网络(将子网掩码和目的IP与操作,若结果和当前网络地址一致,则属于同一网络),
若一致,直接分组交付
否则分组交付给指明的下一条路由
MAC地址(物理地址)
MAC地址的长度为48位(6个字节,用12个16进制数表示),网络中每台设备都有一个唯一的网络标识,这个地址叫MAC地址或网卡地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部
区分IP地址和MAC地址:
在OSI模型中,第三层网络层负责IP地址,第二层数据链路层则负责MAC位址,通俗来讲,IP地址告诉你要去哪(由当前网络要去那个网络),而MAC地址则告诉你怎么去(由那个路由器往那 个路由器走)
IP数据报和MAC帧
TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包,称为IP数据报,由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度,共20字节,是所有IP数据报必须具有的,包含源地址和目的地址。后面的是传输的数据
MAC帧IP数据报的基础上,增加了帧头和帧尾,中间是IP数据报。其中,帧头和帧尾包含一些必要的控制信息,比如同步信息、地址信息、差错控制信息等。
TCP数据报
源端口: 数据发送方的端口号。
目的端口: 数据接受方的端口号。
序号(seq):本数据包中的的第一个字节的序号(在数据流中每个字节都对应一个序号)。
确认号(Ack,与大写的ACK不一样Ack是确认序号,ACK是标志位):希望收到的下一个数据包中的第一个字节的序号。例如 B 正确收到 A 发送来的一个报文段,序号为 501,携带的数据长度为 200 字节,因此 B 期望下一个报文段的序号为 701,B 发送给 A 的确认报文段中确认号就为 701
参照TCP头部和链接可知Ack num和ACK的区别;
SYN和ACK都是标志位:可置为1或0,三次握手时是1;
三次握手时,是通过Ack num进行确认(Ack num=Seq+1);
而ACK是连接建立状态的标志。
数据偏移:表示本报文数据段距离报文段有多远。实际上指的是首部的长度
保留:顾名思义,用来保留给以后用的(最多有40个字节)。
紧急比特URG:当值为1时表示次报文段中有需要紧急处理。
确认字符ACK:值为1时确认号有效,值为0时确认号无效。
复位比特RST:值为1时表示TCP连接存在严重的错误,需要重新进行连接。
同步比特SYN:值为1表示这是一个连接请求或连接接受报文。
终止比特FIN: 值为1表示要发送的数据报已经发送完毕,需要释放传送连接。
窗口字段:TCP连接的一端根据缓存空间的大小来确定自己接受窗口的大小,限制发送放的窗口上限。
检验和:用来检验首部和数据两部分的正确性。
紧急指针字段:本报文紧急数据的最后一个字节的序号。
TCP数据报、IP数据报、MAC帧的关系