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GPRS数据传输设计(十)IP协议

GPRS数据传输设计

（十）IP协议

数据传输设计（

3.4.1 IP协议

TCP/IP体系中设计网络层协议基于以下两个原因[32]：

?没有一个物理网络能够为所有用户服务。

支持高速通信的局域网总会受到地理跨度的限制，广域网跨越很大的距离，但是速度较慢，因此，任何一个单一的物理网络无法满足所有的需要，因此希望实现一个可以连接不同物理网络的技术。

?用户希望通用的互连。

但是，人们恰恰希望能够不受地理和网络结构的限制与不同的主机进行通信。因此，就需要采用一种技术，将不同种类的网络连接，并在这些网络之间插入设备和软件，以支持一种通用的服务，使整个相连的网络看起来像一个单一的网络，这样的一种互连方案就称为网际互连，所形成的网络就称为internet(互联网)。在internet中，不同网络依靠一种称为网关的计算机进行连接。网络内的主机发送的信息由网关负责选择路由并发送到目的地。

IP就是这样一个网络层协议。IP提供了一种不可靠的、无连接的数据报传输服务，不可靠是指IP并不保证一个IP报文可以成功的到达目标主机，然而它提供尽力传送，即它将数据报发送出去并且希望它能到达目的主机，但是如果出现重复或无序传输也不通知发送者；无连接是指每一个分组的处理都独立于其它分组，在传输前并没有在通信双方之间建立链路，一个分组从一个机器发出，可以经由不同的路径到达另一台机器。

IP协议包括三个部分：

?IP地址

IP地址对网上的某个节点来说是一个逻辑地址，它独立于任何特定的网络硬件和网络配置，不管物理网络如何，它都有相同的格式。IP分组的传输依靠IP地址来选择路由，因此，IP地址是IP协议中重要的一部分[31]。

?IP分组

IP分组是因特网上传递的基本分组单元，其中包含IP分组的源地址和目标地址，在IP 分组的传递过程中，不管跨越多少个物理网络，IP协议的路由机制都能够保证将数据送到正确的目的地。

?分组路由选择

IP协议中还包括在传递IP数据报时如何进行路由，这是保证IP数据报能够到达指定目标地址的关键。由于IP路由选择不是设计中的内容，故本文不讨论[31]。

1．IP分组头

(1) 版本号

4位段，表示协议支持的IP版本号。在处理IP分组之前，所有IP软件都要检查分组的版本号，以保证分组格式与软件期待的格式一样。如果版本不同，设备将拒绝与其协议版本不同的IP分组。现在使用的版本为4。版本1-3现在已经不使用。

(2) 报头长

4位段，表示IP分组头的长度，单位为32位（4个字节），范围为5到15。

(3) 服务类型

8位段，表示分组所希望得到的服务质量。它允许主机指定在网络上传输分组的服务种类，也允许选择分组的优先级以及希望得到的可靠性和资源消耗。该段的具体内容如下：

(4) 总长度

16位段，表示IP分组的总长度，包括分组头和数据的长度，单位是字节。虽然这个16位数据段可以表示的数据报的总长度为65535字节，但网络上的设备不太可能都支持这么大的数据报，因此，IP规范规定，所有的主机和路由器至少能支持576字节的分组长度。在网络设备转发IP报时，可能将报文拆分，此时总长度是拆分后的长度。

(5) 标识符

16位，该整数唯一的标识该IP分组。在IP分组传输过程中，可能要通过一些子网。这些子网允许的最大协议数据单元长度可能小于该IP分组的长度，此时，主机就会将IP分

组拆分为较小的IP分组，而接收方则需要将拆分后的分组组合为原来的IP分组，这时就需要使用这个16位的标识符来检测分组是否是同一个数据报。IP模块通过标识符完成分片的分组和重组。

(6) 标志

3位段，控制标志。按传输的先后顺序，这三位分别为：未定义、不可分片位、还有分组片位。

不可分片位：置1表示不要将IP分组分片，表示网络设备在转发IP分组报时不应该拆分该IP分组。当只有完整的IP分组才有意义的情况下才使用该位。

还有分组片位：1：表示该分组后面还有分组；0：表示该分组是最后分组。

(7) 分组片偏移

13位段，表示当前分组报在初始IP分组中的位置。为了重组IP分组，接收方要得到从偏移0开始直到最高偏移值之间的所有分组片。这些分组片不需要按顺序到达，接收分组片的主机与分割IP分组的路由器之间不进行通信就可以重新组合IP分组。分组片偏移以64位（8个字节）为单位，取值范围为0到8191，默认值是0。

(8) 生存时间

8位段，指定IP分组能在互联网中生存的最长时间。该值在IP分组每通过一个路由器时被减1，当该值降为0时，分组将被丢弃。这样可以保证一个IP分组不会在互联网中无休止的传输。

(9) 协议

8位段，指定上层协议的编号。其中，TCP为6；UDP为17，其它协议的编号见参考文献[32]。

(10) 分组头校验和

16位段，校验IP分组头的完整性。当IP分组头通过路由器时，分组头发生变化，校验和应重新计算。校验和的计算方法：将校验和段的16位设置为0，然后将IP分组头从头开始每两个字节为一个单位相加，如果相加结果有进位，则将和加1，如此循环，直到把所有信息都相加完毕，最后将结果按位取反。

(11) 源地址

32位的源地址段包含发送IP分组的源主机的IP地址。

(12) 目标地址

32位的目标地址段包含接收IP分组的目标主机的IP地址。

(13) 任选段

任选项可以用来提供扩充，为具体应用的不同需求使用。

(14) 填充段IP分组头的长必须是4的整数倍（单位：字节）。填充段是为了使用任选项的IP分组满足这个条件而设计的。通常用0作为填充数据。

计算机网络技术基础6.2TCP协议教案

1、知识巩固（1）传输层主要作用是什么？提供端到端的连接数据分段封装流量控制差错控制提供面向连接和非面向连接两种服务（2）端口的作用是什么？识别不同应用进程 2、自学内容检查（1）TCP协议总共多少个字段？ 13个（2）TCP协议中，你认为哪个字段最重要，为什么？（3）TCP建立连接经过几次握手？（4）TCP释放连接经过几次握手？（5）TCP通过什么手段进行流量控制？ 3、学生知识讲解（这个可以忽略） 4、教师难点讲解（1）TCP协议格式 ①源端口号和目的端口号16+16=32bit 确定不同主机之间的进程源端口号为随机数，一般使用临时端口号目的端口号：对应接收端的进程（qq、微信、浏览器等等） ②序列号（发送方给）32bit 数据段的编号，便于接收端对数据进行重新排列 ③确认号（接收方给）32bit 下一个期望收到的字节的序列号。 ④数据偏移4bit TCP首部的长度，单位4B，1000表示8行=8*4*8=256bit ⑤标志6bit URG：紧急指针有效位，取值为1时有效 ACK ：确认序号有效为，取值为1时有效 PSH ：推送位，取值为1时有效指示接收方应该尽快将这个报文段交给应用层而不用等待缓冲区装满，相当于VIP用户 RST：重置位：取值为1时表示重建连接

SYN：同步序号位，取值为1时表示发起一个连接FIN：结束位，发送端完成任务，断开连接 ⑥窗口大小16bit 可接收数据段的大小，单位字节 ⑦校验和16bit 差错控制 ⑧紧急指针16bit 紧急数据最后一个字节的序号 ⑨填充16bit 填充0 ，确保头部长度为32的倍数 ⑩可选项（长度可变）表示头部的附加信息（2）建立和释放连接过程 ①建立连接过程（三次握手） ②释放连接（四次握手）

初中信息技术TCPIP协议教案

初中信息技术《TCPIP协议》教案初中信息技术《TCP/IP协议》教案一、教学目标 1.能够正确认识TCP/IP协议，并且能够说出其每层的作用。 2.通过小组讨论的形式加深对网络的理解，提高交流能力。 3.提升信息素养，激发信息技术学科的学习兴趣。二、教学重难点【重点】能够说出TCP/IP协议的每层的作用。【难点】能够认识到TCP/IP 协议的每层在网络中的应用。三、教学过程 (一)导入新课提出“红灯停，绿灯行”是大家需要共同遵守的交通法规，引导学生思考，计算机系统之间互相通信是否也需要共同遵守一种规则呢?称之为网络协议，那么网络协议中都有哪些协议呢?――引入新课。 (二)新知探究任务一：认识网络协议概念通过学生自主阅读书本，找出概念。教师总结：计算机系统之间互相通信也需要共同遵守传递和管理信息的规范，即网络协议。任务二：认识 TCP/IP协议请学生谈谈对到TCP/IP、HTTP、FTP等协议的理解。由教师总结：在网络中，网络协议无所不在，最常见的是TCP/IP协议。实际上TCP/IP协议是一组协议，通常称为TCP/IP协议簇，其中包括了HTTP、FTP等协议。通过教师的讲解学生得知TCP/IP协议分为四层，且作用各不相同。TCP/IP协议规定的体系有四层，位于下层的协议要为上层的协议服务。在网络接口层，主要作用是规定连接网络设备的接口，在网际层，只负责找到相应的计算机并向它发送数据，而不关心数据的用途和传送的数据是否正确;到了传输层，就可以对数据进行检验，如果发现数据有错，会要求通过网际层重新传输，但不关心数据的用途;在应用层，要确定数据的用途，而不关心数据的传输过程。由此引出分层解决问题的思想：TCP/IP协议把复杂的网络通信问题分成了若干相对容易解决、功能上相互独立又相互联系的子问题。通过分层分解，可以降低解决问题的难度;通过各层协调工作，可以实现预定的目标。 (三)巩固提高任务三：认识 TCP/IP协议簇的各层协议请学生小组讨论各层的协议分别是什么由教师总结：应用层：TELNET(远程登录协议)、protocol(网络数据交换规则)、FTP(文件传输协议)、HTTP(超文本传输协议); 网络层：TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议); 传输层：IP(网际协议)、ARP(地址解析协议)、RARP(逆向地址解析协

路由协议-ip策略路由典型配置

5.5IP策略路由典型配置 5.5.1策略路由基本配置『需求』在Router上做策略路由，从40.1.1.0/25来的报文送往S0口，从40.1.1.128/25来的报文送往S1。【Router】当前路由器提示视图依次输入的配置命令，重要的命令红色突出显示简单说明 ! 适用版本:vrp1.74/1.44 [Router] acl 1 定义acl1 [Router-acl-1] rule normal permit source 40.1.1.0 0.0.0.127 允许40.1.1.0/25源地址网段 [Router-acl-1] rule normal deny source any 禁止其他任何网段 ! [Router] acl 2 定义acl2 [Router-acl-2] rule normal permit source 40.1.1.128 0.0.0.127 允许40.1.1.128/25源地址网段 [Router-acl-2] rule normal deny source any 禁止其他任何网段 ! [Router] interface Ethernet0 进入以太0口[Router-ethernet0] ip address 40.1.1.1 255.255.255.0 配置ip地址[Router-ethernet0] ip policy route-policy aaa 应用aaa策略 ! [Router] interface Serial0 进入串口0口[Router-Serial0] link-protocol ppp 封装ppp链路层协议

TCPIP协议分析教案

《TCP/IP协议分析》课程教学大纲一、课程的性质和教学目标【课程性质】计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。网络技术的应用几乎已经渗透到社会的各个行业，了解网络和应用网络已成为当今大学生必备知识范畴和技能。【教学目标】本课程在计算机网络原理课程的基础上，指导学生进一步了解TCP/IP协议的运作方式和细节，并掌握利用TCP/IP协议进行网络编程的基本能力。具体任务包括：掌握ARP、IP、TCP、FTP、HTTP等常见协议的工作原理、流程及相互联系；掌握通过协议栈接口编写网络通信程序的方法，为后续专业课程的学习打下基础。二、课程支撑的毕业要求及其指标点该课程支撑以下毕业要求和具体细分指标点：【毕业要求1】工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。支撑指标点1.6：掌握计算机科学与技术专业中计算机体系构成及相关基本原理。

三、课程教学内容、学时分配及对毕业要求的支撑 1．理论教学安排加深对于TCP/IP协议的体系架构、工作原理、使用方法的理解。

2．课内实践教学安排

四、课程教学方法设计以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论和实验演示等教学形式。课堂教学主要对TCP/IP协议栈中重要层次典型协议进行深入分析。通过理论讲解和实际网络抓包演示相结合，分析TCP/IP栈中重要协议在各种场景下的数据交换过程，使同学们更好地了解TCP/IP协议的设计和实现，并具备利用抓包工具对网络中数据包进行分析的能力。同时，结合网络编程训练，使同学们更好地理解TCP/IP协议栈与网络程序之间的关系，了解TCP/IP协议栈向网络程序提供的编程接口，并初步掌握利用该接口编写简单的网络程序的能力，从而加深对TCP/IP协议栈功能的理解。通过课后作业、自学和讨论的方法来使同学们加深对概念和原理的理解。习题内容注意网络协议分析实际动手能力的训练。认真批改作业，并统计记录每次作业成绩。对作业中的常见错误和共性问题进行讲解。课堂内实践教学要求学生动手进行抓包分析，编写简单的网络程序代码，并以组为单位完成任务和实验报告的编写，从而培养其自主学习能力和团队协作能力。

TCPIP协议教案

课题名称^^TCP/IP网络协议教者庄志龙课型新授课时间12. 10. 23课时1教学目标1、了解TCP/IP网络参考模型重点 1、能说出TCP/IP网络协议的起源； 2、熟记分层及各层中常见的网络协议； 3、能说出TCP/IP的分层与OSI分层之间的关系。难点TCP/IP的分层与OSI分层之间的关系研究点类比法教学教具准备教师投影仪、笔记本电脑各?台、课件过程教学内容教师活动学生活动复习巩固ISO/OSI参考模型巩固练习具体内容详见导学案学生练习巡视指导回答答案师点评解释理由新课导入学生互评什么是网络协议？目前网络使用最广泛的协议是什么协议？（板题）提问回答新授课一、TCP/IP的概述： TCP/IP是指传输控制协议/网际协议，它起源于是 ARPANet （填网络名）。完成填空二、TCP/IP的分层模式 TCP/IP协议也采用分层体系结构，对应开放系统互提问：“也采用连OSI模型的层次结构，可分为四层，由低到高依次为：分层体系结构” 网络接口层、网际层（即IP层）、传输层（即TCP 层）、什么意思？应用层。提问：OSI参考小组讨论模型有七层，是回答哪七层，与 1.网络接口层（又称网络访问层）TCP/IP参考模对应OSI模型的物理层和数据链路层，接收型是如何对应上一层（IP层）的数据报，通过网络向外发送，或者的？接收和处理来自网络上的物理帧，迸抽取IP数据报向IP层传送。 2 .网际层（也称IP层）对应OSI模型的网络层，主要解决计算机之间的通信问题，它负责管理不冋的设备之间的数据交换。IP阅读课本相关层主要有以下协议：内容，找出答案IP协议（Internet Protocol，网际协议）：使用IP地址确定收发端，提供端到端的“数据报”传递，也是 TCP/IP协议簇中处于核心.地位的一个协议。 ICMP 协议（Internet Control Message Protocol 网际控制报文协议）：处理路由，协助IP层实现报文传送的控制机制，提供错误和信息报告。回答 ARP 协议（Address Resolution Protocol,地址解析协提问：什么是路议）：将网络层地址转换为链路层地址。由？ RARP 协议（Reverse Address Resolution Protocol,逆向完成填空计算机网络教案

初中信息技术《TCPIP协议》教案

《TCP/IP协议》一、教学目标 1.能够正确认识TCP/IP协议，并且能够说出其每层的作用。 2.通过小组讨论的形式加深对网络的理解，提高交流能力。 3.提升信息素养，激发信息技术学科的学习兴趣。二、教学重难点【重点】能够说出TCP/IP协议的每层的作用。【难点】能够认识到TCP/IP协议的每层在网络中的应用。三、教学过程 (一)导入新课提出“红灯停，绿灯行”是大家需要共同遵守的交通法规，引导学生思考，计算机系统之间互相通信是否也需要共同遵守一种规则呢?称之为网络协议，那么网络协议中都有哪些协议呢?——引入新课。 (二)新知探究任务一：认识网络协议概念通过学生自主阅读书本，找出概念。教师总结：计算机系统之间互相通信也需要共同遵守传递和管理信息的规范，即网络协议。任务二：认识TCP/IP协议请学生谈谈对到TCP/IP、HTTP、FTP等协议的理解。

由教师总结：在网络中，网络协议无所不在，最常见的是TCP/IP 协议。实际上TCP/IP协议是一组协议，通常称为TCP/IP协议簇，其中包括了HTTP、FTP等协议。通过教师的讲解学生得知TCP/IP协议分为四层，且作用各不相同。 TCP/IP协议规定的体系有四层，位于下层的协议要为上层的协议服务。在网络接口层，主要作用是规定连接网络设备的接口，在网际层，只负责找到相应的计算机并向它发送数据，而不关心数据的用途和传送的数据是否正确;到了传输层，就可以对数据进行检验，如果发现数据有错，会要求通过网际层重新传输，但不关心数据的用途;在应用层，要确定数据的用途，而不关心数据的传输过程。由此引出分层解决问题的思想：TCP/IP协议把复杂的网络通信问题分成了若干相对容易解决、功能上相互独立又相互联系的子问题。通过分层分解，可以降低解决问题的难度;通过各层协调工作，可以实现预定的目标。 (三)巩固提高任务三：认识TCP/IP协议簇的各层协议请学生小组讨论各层的协议分别是什么由教师总结：应用层：TELNET(远程登录协议)、protocol(网络数据交换规则)、FTP(文件传输协议)、HTTP(超文本传输协议); 网络层：TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议); 传输层：IP(网际协议)、ARP(地址解析协议)、RARP(逆向地址解析协议)、ICMP(控制报文协议);

IP组播路由协议详细介绍

IP组播路由协议详细介绍一、概述 1、组播技术引入的必要性随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍：单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的

服务质量需增加硬件和带宽。组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路

TCPIP协议分析实验教学大纲

TCP/IP协议分析实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2006级网络工程专业培养计划和TCP/IP课程协议分析教学大纲制定本实验教学大纲。二、本实验课程的具体安排网络系统集成实验是网络系统集成课程的重要组成部分，属于学科专业实验范畴。作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在网络系统集成教学过程中开设。学生应具有计算机网络、通信原理（或计算机网络与通信原理）、高级语言程序设计、操作系统原理、Unix操作系统、TCP/IP协议分析的基础知识。四、学生应达到的实验能力与标准网络服务器、交换机与路由器是网络系统集成的基础，学生通过实验应能够掌握网络交换机、路由器的配置与调试，掌握各种网络服务器操作系统的安装与配置，设置网络服务WWW、FTP、Email、DNS、DataBase的安装与配置，掌握防火墙、入侵检测系统的原理。

五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一交换机、路由器基本配置实验 1.实验的基本内容（1）交换机配置管理IP地址、VLAN等（2）以太网端口设置（3）路由器的端口配置（4）路由协议RIP、OSPF、静态路由的配置 2.实验的基本要求（1）掌握交换机的基本命令（2）掌握路由器的基本命令（3）使学生能够掌握在模拟器环境下，对路由器的端口进行配置。（4）要求学生能够进一步理解路由器、交换机的工作原理。 3.实验环境 S2126G交换机一台，R1762路由器一台实验二路由协议 1.实验的基本内容（1）静态路由的配置。（2）路由协议RIP、RIP V2，OSPF。 2.实验的基本要求（1）使学生能够掌握在路由器上配置静态路由。（2）要求学生能够进一步理解路由器、交换机的工作原理。（3）理解掌握RIP、RIP V2，OSPF路由协议的工作原理。 3.实验环境 S3550交换机（1台），R1762路由器（两台），V35线缆（1根），直连线或交叉线（1条）。实验三VLAN和NAT实验 1.实验的基本内容（1）通过划分Port VLAN实现本交换端口隔离（2）通过三层交换机实现VLAN间的路由，使同一VLAN里的计算机系统能跨交换机进行相互通信，而在不同VLAN里的计算机系统也能相互通信。（3）掌握利用动态NAT实现局域网访问互联网以及外网主机访问内网服务器 2.实验的基本要求（1）理解Port VLAN的基本配置

路由基本原理及路由协议详情详情

路由基本原理及路由协议一．OSI/RM参考模型中分组交换网络的（网络层）路由选择1．路由选择路由选择也较路径选择。路由选择是指选择和建立一条合适的物理或逻辑的通路，以供进网数据从网络的源节点到达宿节点的控制过程。 2．路由问题概述分组交换网结构可以抽象成以下网络拓扑图数据分组从源节点A到达宿节点D的路径（通路）有： l1,l3（A-B-D） l2,l6（A-C-D） l2,l4,l7（A-C-E-D）问题：哪条通路是最佳的？最佳－即最短路径问题。假如上图中每条边都有权值，A到D的最短路径应该是所有路径中，构成路径的边的权值之和最小的哪条路径。权值：在网络中主要是数据传输时延和距离。 3．对路由选择算法的要求 a.能正确、迅速、合理地传输数据分组 b.能适应由于节点或链路故障引起的拓扑变化 c.能适应网络通信量的变化，使网络内的通信负载达到均衡 d.算法应尽量简单 4．路由选择算法的两大策略 a．静态路由选择算法——基于网络拓扑（距离）和时延的要求，以固定的准则来选择路由。因此这类算法也叫做确定型（非自适应）路由算法。这类算法简单，速度快，但不能适应因种种原因而引起的网络拓扑变化和网络内部通信量的变化。这类算法使用于那些网络拓扑结构不经常变化的小型网络。 b.动态路由选择算法——基于网络状态参数的变化，来选择某段时间内有效的路由。这类算法能够适应网络拓扑状态和其它状态参数的变化而调整路由。因此这类算法也叫做自适应路由算法 5．实现路由选择算法的一般方法 a.标头指示法 b.路由表法在每个交换节点（路由器）中建立路由表。二、互联网中的路由算法——IP路由技术

路由器原理及常用的路由协议

路由器原理及常用的路由协议、路由算法 [点击数：148 更新时间：2006年05月18日] 近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。 1.1 网桥互连的网络

网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（fra me）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与

tcpip协议教案

tcpip协议教案【篇一：ip地址教案】《ip地址》教案一、教学内容：ip地址二、教学目标： 1、理解ip地址概念； 2、掌握ip地址表示方法； 3、理解ip地址分类； 4、通过训练提高学生对internet的浓厚兴趣，提高学生的思维能力。三、教学重点： 1、掌握ip地址的表示方法； 2、掌握ip地址的分类； 3、掌握一些特殊ip地址应用；四、教学难点：掌握ip地址的表示形式五、教学思想：在教师的指导下，通过提问，让学生的自学、探究、讨论等探究学习过程，提高学生的自学能力、思维能力。五、教学方法：探究式教学六、课时安排：45分钟（1个课时）七、教学环节及教学内容：（一）导入（2分钟）以提问的方式激发学生兴趣，调整学生心理，并引入ip地址。 1、同学们平时要联系朋友常用什么工具（停顿一下，等待学生回答）。对了，我们可以用手机、qq，而通过这些方式与朋友联系，就需要对方的手机号码、qq号码。哪两台电脑之间要取得联系，需要什么呢？需要的就是我们这节课将要说的内容：ip地址。 2、提出问题，让学生思考什么是ip地址？有哪些类型？ip地址有什么用？这就是我们这节课所要讲的内容。（二）主要内容 1、什么是ip地址(2分钟)

ip地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息是就好比是邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址使用文字来表示的，计算机的地址用十进制数字表示。ip地址也像我们的手机号码和qq号，只不过是表示的形式不一样。 ip地址就是给每个连接在internet上的主机分配的一个全局唯一的号码。 2、ip地址的现状(2分钟) 随着internet用户和可上网的终端数量的激增 , ipv4定义的有限地址空间将被耗尽,ip地址的扩充需求也愈加迫切。其中ipv4采用32位地址长度，只有大约43亿个地址，而新一代ipv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。为了扩大地址空间,新一代寻址方案ipv6将成为未来因特网的主流协议。 3、ip地址的作用（1分钟） ip地址在internet 上为计算机用数字指定的唯一的地址，以便与其他计算机联系，进行各种互动，如文件传输，信息交流，资源共享等等，方便我们之间的交流。 4、ip地址的表示方法（5分钟） ①ip地址的结构 ip地址由两部分组成：网络标识和主机标识，网络标识用来表示一个主机所属的网络，主机标识用来识别处于该网络中的一台主机，如下图4-1所示，如果两台主机其ip地址具有相同的网络标识，不论他们物理地址如何，那这两台主机就属于同一个网络。图4-1 ip地址组成用户可以在一台主机上安装几块网卡，并为每块网卡设置不同网络标识的ip地址，那本台主机就同时属于多个逻辑网络。在同一个网络中，如果有两台主机的ip地址相同，则会发生冲突，系统会提示用户ip冲突。 ②ip地址的点分十进制目前internet上广泛使用的ip地址为ipv4，由32位二进制组成。把每8位组成一组，共分4组，每组用0～255间的十进制表示，组与组之间以圆点分隔，简述就是四个以小圆点隔开的十进制整数或点分十进制。如一台主机的ip地址为11001010 01110010

网络协议教学设计

B 网络协议教学设计济源四中赵传丽一、教学目标 1．知识与技能（1）理解网络协议的基本概念；（2）了解网络的开放系统互联分层模型的基本思想；（3）理解因特网协议的基本概念、思想与功能； 2．过程与方法通过大量的实例和类比，让学生理解抽象的分层结构和数据传输的过程，从而加深对网络的进一步认识。 3．情感态度价值观（1）观看短片、模型的转换、数据传输的演示过程锻炼了学生的观察能力，相似点的挖掘，能增强自己的理解能力和分析能力。（2）各功能层的类比，又使学生关注到了日常生活的细节与计算机网络的联系，进一步了解了计算机网络。养成能把复杂问题简单化、抽象内容具体化的习惯。二、重点与难点对OSI 分层模型的基本思想、TCP/IP 协议的基本思想的理解三、教学策略处处类比、层层深入、不断追问；理论和实践结合；分析与探索结合。四、教具多媒体教室，教学幻灯片五、教学过程（一）、引入新课 1、巩固知新：复习组建局域网的硬件及其作用 2、利用生活中常见的寄信这个活动引发学生思考分析教师活动：让学生看短片蜡笔小新《寄信的故事》，并回答以下问题。问题1：寄信时如何保证对方看得懂？（语言相通）问题2：要使信能够顺利寄出应注意什么？（贴邮票、正确填写信封）问题3：由谁把信送到异地（运输子系统）问题4：如果信件丢失了怎么办？（如果一旦发生故障，就可以迅速定位故障所处层次，便于查找和纠错）学生活动：看短片，从中找出在寄信中应该注意的事项。也就是说注意哪些环节可以使信顺利寄出，并且保证对方看得懂（二）、新课讲解 1、整个邮政系统从而引出协议的概念

网络协议.doc(教学教案)

1．4网络协议【教材分析】 “第四节网络协议”内容是讲述网络协议的基本概念。本节内容的安排是通过任务驱动和学生交流来完成学习任务。物理上的连接不足以让网络能相互通信交流，让学生动手安装网络协议，更好地把网络协议的概念呈现在学生面前。解释如何把复杂问题分层分解的思想与方法是通过让学生了解寄信的过程，在交流和讨论过程中认识分层思想的好处。OSI层次模型的内容设计并没有像传统教材那样逐一介绍其各层的功能，而把重点放在让学生了解为什么要分层及分层的好处是什么。通过OSI/RM与TCP/IP协议的比较，可以让学生学会进行知识迁移，掌握新的知识。【涉及课标】 1、理解网络协议的基本概念； 2、能描述网络的开放系统互联协议分层模型的基本思想； 3、能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能。 4、能描述ＯＳＩ模型分层模型的基本思想。【教学课时】 1课时【教学目标】：知识与技能：了解与网络协议安装相关的硬件知识，认识采用连网设备，能够判断“网卡”是否已经正确安装；过程与方法：掌握安装网络通信协议软件的方法，能够了解网络协议的基本参数。对TCP/IP 协议的配置参数有一个初步的了解。情感态度与价值观：让学生通过模仿教师操作，学会进行结果验证。【教学重点】了解与网络协议安装相关的硬件知识，认识采用连网设备，能够判断“网卡”是否已经正确安装；（2）掌握安装网络通信协议软件的方法。

【教学方法】任务驱动法，演示法【教学准备】教师提前准备演示课件【教学过程】复习提问：同学们，我们在前面学习过网络的定义，学习了计算机网络由三个组成部分？下面我找个同学回答一下网络的组成部分？计算机网络组成：（1）两台以上独立的计算机、传输介质和网络设备、通信协议（主要是指网络协议）。下面我们一起来认识一个网络协议。一、网络协议打电话的过程，拿起电话听一下有没有拨号音，可果有再拨号。当听到对方的铃声后，等候对方拿起话机。双方开始通话，双方都会约定使用同一种语言。我们都得服从这样的一个通话规则，否则双方无法通话。协议：通信双方所共同遵循的规则。同样，在网络上的计算机之间，通信设备之间，计算机与通信设备之间交换信息也要有一些规定和约定，这就是网络协议。在网络组建过程中，具体选择哪一种网络通信协议，主要取决于网络的规模、网络的兼容性和和网络的管理等几个方面。在局域网中一般采取NETBEUI，IPX/SPX和TCP/IP三种协议。这三种协议的特点详见课本P21表1-6 二、安装网络协议软件现在网络教室中能够使用计算机网络实现共享，就是因为计算机中已经安装并配置好了网络协议。下面，就一起来看看是如何安装网络协议，让计算机能够真正“对话”。活动任务：任务一：检查安装的硬件检查网卡是否已经正确安装。通过单击“开始/设置/控制面板/系统”，打开

IPv6路由协议的详细介绍

IPv6路由协议的详细介绍 IPv6是对IPv4的革新，尽管大多数IPv6的路由协议都需要重新设计或者开发，但IPv6路由协议相对IPv4只有很小的变化。目前各种常用的单播路由协议(IGP、EGP)和组播协议都已经支持IPv6。 1IPv6 单播路由协议 IPv6 单播路由协议实现和IPv4中类似，有些是在原有协议上做了简单扩展(如，ISISv6、BGP4+),有些则完全是新的版本(如，RIP ng、OSPFv3)o 1.1RIP ng 下一代RIP协议(简称RIP ng)是对原来的IPv4网络中RIP-2协议的扩展。大多数RIP的概念都可以用于RIP ng。为了在IPv6网络中应用，RIP ng对原有的RIP协议进行了修改： UDP端口号：使用UDP的521端口发送和接收路由信息组播地址：使用FF02::9作为链路本地范围内的RIP ng路由器组播地址路由前缀：使用128比特的IPv6地址作为路由前缀下一跳地址：使用128比特的IPv6地址 1.2OSPFv3 OSPFv3是OSPF版本3的简称，主要提供对IPv6的支持，遵循的标准为 RFC2740(OSPFforlPv6)。与OSPFv相比，OSPFv除了提供对IPv6的支持外，还充分考虑了协议的网络无关性以及可扩展性，进一步理顺了拓扑与路由的关系，使得OSPF的协议逻辑更加简单清晰，大大提高了OSPF的可扩展性。 OSPFv3和OSPFv的不同主要有：修改了LSA的种类和格式，使其支持发布IPv6路由信息修改部分协议流程，使其独立于网络协议，大大提高了可扩展性主要的修改包括用Router-ID 来标识邻居，使用链路本地(Link-local) 地址来发现邻居等，使得拓扑本身独立于网络协议，与便于未来扩展。进一步理顺了拓扑与路由的关系 OSPFv3在LSA中将拓扑与路由信息相分离，一、二类LSA中不再携带路由信息，而只是单纯的描述拓扑信息，另外用新增的八、九类LSA结合原有的三、五、七类LSA来发布路由前缀信息。提高了协议适应性通过引入LSA扩散范围的概念，进一步明确了对未知LSA的处理，使得协议可以在不识别LSA的情况下根据需要做出恰当处理，大大提高了协议对未来扩展的适应性。 1.3IS-ISv6 IS-IS 是由国际标准化组织ISO为其无连接网络协议CLNP发布的动态路由协议。同BGP 一样，IS-IS可以同时承载IPv4和IPv6的路由信息。为了使IS-IS支持IPv4，IETF在RFC1195中对IS-IS协议进行了扩展，命名为集成化IS- IS(IntegratedlS-IS) 或双IS-IS(DualIS-IS) 。这个新的IS-IS 协议可同时应用在TCP/IP 和OSI环境中。在此基础上，为了有效的支持IPv6 , IETF在draft-ietf-isis-ipv6-05.txt 中对IS-IS进一步进行了扩展，主要是新添加了支持IPv6路由信息的两个 TLV(Type-Length-Values) 和一个新的NLPID(Network Layer Protocol Identifier) 。 TLV 是在LSP(LinkStatePDUs)中的一个可变长结构，新增的两个TLV分别是：IPv6Reachability(TLVtype236) :

路由协议

路由协议DSR_AODV_DSDV [Dynamic Source Routing，动态源路由协议] ●当节点S需要向节点D发送数据的时候，而此时节点S并不知道通往节点D的路径，此时，节点S便启动路由发现过程 ——DSR协议为反应式（Reactive）路由协议 ●源节点广播Route Request路由请求消息（RREQ消息） ●每个节点均在其向前发送的RREQ消息上附加自己唯一的标识符 [动态源路由协议的路由发现过程] [X,Y]表示附加到RREQ消息上的标识符列表

●如图，节点H同时接收到来自两个相邻节点的RREQ消息：有潜在消息冲突的可能 ●节点C收到来自G和H两个相邻节点发送来的RREQ消息，但C并不再向前发送该消息，因为节点C已经向前发送过一次RREQ消息

●节点J与节点K均向节点D发送了RREQ消息 ●由于J和K均不知道对方存在，彼此之间是隐藏的，因此这两个节点所发送的消息存在冲突的可能 ●节点D不再向前发送RREQ消息，因为节点D便是整个路由发现过程的终点目标 ●当目的节点D接到第一个RREQ消息的时候，便往回发送一个Route Reply路由应答消息（RREP消息） ●RREP消息经由反向路径回传，（反向路径就是和RREQ消息到达路径相反的路径） ●RREP消息当中包含了由S到D的路径，而这条路径就是源节点S所发送的RREQ消息所确定的 [动态源路由协议的路由应答过程]

●当源节点S接收到RREP消息的时候，它便将RREP消息中所记录的路径缓存起来 ●当源节点S发送数据到目的节点D时，数据分组的首部将包含整个路径的信息，这也是该算法命名为“源路由”的缘由 ●中间节点使用数据分组中首部包含的“源路由”信息了来决定抵达该节点的数据应该转发的方向 [动态源路由协议的数据投递过程] [动态源路由协议优化——路径缓存] ●每个节点将通过任何可能的方式所获得的新路径缓存起来 ●当节点S发现一条可以通往节点D的路径[S,E,F,J,D]时，它同样知道有一条可以到达节点F的路径[S,E,F] ●当节点K接收到路由请求消息Route Request RREQ[S,C,G]后，节点K则同样知道经过路径[K,G,C,S]可以到达节点S ●当节点F向前传递路由应答消息Route Reply RREP[S,E,F,J,D]时，节点F则可以知道经过路径[F,J,D]可以到达节点D ●当节点E经过路径Data [S,E,F,J,D]发送数据分组的时候，它则知道它自身可通过路径[E,F,J,D]可以到达节点D ●一个节点无意中听到其他节点的通信消息的时候，它则将缓存其中它自己所不知道的路由 ●存在问题：一些陈旧的路由缓存对于系统的开销是一种负担 [动态源路由协议的优点] ●只维持需要通信节点之间的路径——可以减少路由保持对于系统的开销 ●路由缓存机制可进一步减少路由发现过程的开销 ●一次简单的路由发现过程可能产生许多通往同一节点的路径，由于中间很可能用以前的缓存记录对路由发现消息进行应答

tcpip协议-级作业3-4教学提纲

T C P I P协议-2012级作业3-4

作业3：ARP、IP、ICMP 1、路由器A的一个网络接口的IP地址为195.23.67.3，掩码是 255.255.255.0，以太网物理地址是0x2345AB4F67CD。路由器收到一个目的IP地址是185.11.78.10的IP分组，当路由器检查路由表时，它找出该分组应交付给下一跳路由器B，其IP地址是195.23.67.9，掩码是 255.255.255.0，请写出路由器A发出的ARP请求分组和收到的ARP响应分组的内容，以及封装这两个分组的数据帧的首部字段。假设： 195.23.67.9对应的MAC地址是0x154983AF6CD2，185.11.78.10对应的MAC地址是0x94EF65A3B2D7。答：从A到B：

从B到A： 2、分析RFC826中“Packet Reception”一节关于ARP分组的接收处理，指出教材8.4.4节的“表8.3 输入模块”中对ARP分组接收处理的不正确或不准确描述。答： A、没有先检查协议，协议地址长度，以及自己是否是目的协议地址就开始进行操作。

B、没有判断自己是否是目的地址，只判断是否是请求分组，如果是就发送 arp回答，这与arp定义相左，每个主机都向发送主机回答arp报文，这会引起发送主机的瘫痪。 C、课本中默认即使不是目的地址也应将收到的arp分组中的物理地址和逻辑地址信息记录，但RFC826中要求条件不成立即丢弃包，不进行储存。 3、一个IP数据报到达时其首部信息如下： 45 00 00 5400 0300 00200600 007C 4E 03 02 B4 0E 0F 02 试回答以下问题： a)该数据报有无选项字段？没有选项字段 b)是否被分片？没有分片 c)数据报中数据部分的长度是多少？ 316字节 d)数据报中封装的是哪个高层协议数据？第10个字节为06，封装了TCP协议 e)TTL值是多少？第9个字节是20，还可以走32跳，TTL值为32 4、试用一张表来归纳说明：哪些类型的ICMP差错报告报文是由路由器发送的？哪些类型的ICMP差错报告报文是由目的主机发送的？答:

计算机网络实验教案(7)网络协议分析-TCP和UDP协议4

网络协议分析-TCP和UDP协议一、实验目的 1.了解TCP/IP协议中的传输层协议。 2.了解TCP、UDP报文结构。 3.掌握TCP连接建立和拆除过程。二、实验内容 1.利用Ethereal来观察pcattcp命令产生的UDP数据。 2.利用Ethereal来观察pcattcp命令产生的TCP数据。三、实验环境主机2台。1台为服务器；1台作为客户机。四、实验步骤 1.主机地址配置（1）配置主机IP地址及子网掩码。 2.启动Ethereal，设置过滤器，开始捕捉。（1）在客户机上运行Ethereal。（2）选择Ethereal菜单Capture Interface，选择本地连接所在接口。（3）设置包捕捉过滤器。在捕获选项设置窗口中，设置过滤器为udp其余选项不变。（4）点击Start按钮开始捕获数据包。 3.从客户机上发送UDP数据到服务器（1）在服务器的命令窗口下输入： pcattcp–r–u–p6000【在端口6000上接收UDP数据】（2）在客户机上命令窗口下输入：

pcattcp–t–u–p6000–l500–n l192.168.1.1【向服务器端口6000上发送1个长度为500字节的UDP数据】 4.停止数据包捕捉点击客户机上Ethereal的捕捉窗口中的Stop按钮，停止数据包捕捉。 5.查看捕获的数据包（1）在Ethereal中查看捕获的UDP数据。（2）查看实际捕获的UDP数据包的个数。（3）注意客户机和服务器的端口号，记录UDP各个报文中的总长度等字段。（4）保存捕获结果。 6.捕获从客户机发送到服务器的TCP数据（1）设置包捕捉过滤器为tcp。（2）开始捕捉。（3）在服务器上输入命令： pcattcp–r–p6000【在端口6000上接收TCP数据】（4）在客户机上输入命令： pcattcp–t–p6000–l500–n l192.168.1.1【向服务器端口6000上发送1个长度为500字节的TCP数据】（5）点击捕捉窗口中的Stop按钮。（6）查看捕获的数据包 u记录捕获的TCP报文的个数，注意客户机的端口号。 u记录TCP建立连接时的3个报文详细信息。注意其中的标志位（ACK、SYN）、序号、确认号。 u记录TCP拆除连接时的报文的详细信息。注意其中的标志位（ACK、FIN）、序号、结束标志。 u记录第1个和第2个TCP报文中的头部选项。（7）保存有关结果。 7.捕获从客户机向服务器发送数据，但服务器相应端口没有程序接收时产生的数据（1）设置包捕捉过滤器为tcp。（2）开始捕捉。（3）在客户机上输入命令： pcattcp–t–p6000–l500–n l192.168.1.1【向服务器端口6000上发送1个长度为500字节的TCP数据】（4）点击捕捉窗口中的Stop按钮。（5）查看捕获的数据包 u记录捕获的TCP报文的个数。 u记录服务器相应的报文。TCP头部标志位为：RST+ACK。 u记录客户机在建立连接时的尝试次数。（6）保存有关结果。五、实验要求