IP路由协议 IP数据报从源主机无连接的、逐步地传送到目标主机，这就是IP协议的路由选择。

IP协议是一个网络层协议， 它所面对的是由多个路由器和 物理网络所组成的网络。 IP协议的任务是提供一个虚拟 的网络找到下一个路由器和 物理网络。

通过目标网络号和路由器IP地址，指明到达目的主机的路由信息。 路由表 通过目标网络号和路由器IP地址，指明到达目的主机的路由信息。

路由器通过查找路由表为数据报选择一条到达目的主机的路由。路由并不需要完整的端到端的链路，只要知道下一步应传给哪个路由器就可以了。 路由表有静态和动态之分。

目的地 子网掩码 下一跳 30.0.0.0 255.0.0.0 40.0.0.7 40.0.0.0 255.0.0.0 直接到 128.1.0.0 255.255.0.0 直接到 192.4.10.0 255.255.255.0 192.4.10.9 R2路由器的路由表 40.0.0.8 128.1.0.9 30.0.0.7 40.0.0.0 192.4.10.0 R2 40.0.0.7 128.1.0.0 30.0.0.0 128.1.0.8 192.4.10.9

路由表结构 net3 net1 net2 net4 30.0.0.0 40.0.0.0 202.108.1.0 168.5.0.0 168.5.0.1 40.0.0.2 40.0.0.1 202.108.1.1 30.0.0.1 网络地址 子网掩码 30.0.0.0 40.0.0.0 202.108.1.0 168.5.0.0 255.0.0.0 255.255.255.0 255.255.0.0 网关地址 30.0.0.1 40.0.0.1 202.108.1.1 168.5.0.1 目的地网络的子网掩码 通向目的地的本地网关的IP地址 目的地的网络号

TCP/IP模型的其他各层协议 1. ARP与RARP协议 2. ICMP协议 3. IGMP协议 4. 数据链路层和物理层

ARP协议与RARP协议 网络接口层协议。 网络层下一层是网络接口层，因为硬件并不懂IP地址，通过物理网络传送帧时必须使用硬件的帧格式，即帧中的物理地址。在传送帧之前，必须将下一跳的IP地址转换成硬件可以读懂的相应硬件地址。

ARP协议与RARP协议 将一台计算机的IP地址转换成相应的硬件地址的过程叫地址解析。 ARP用于将IP地址转换成物理地址。

ARP 地址解析方法 查表： 相近形式计算： 地址绑定信息存储在内存当中的一张表里，当软件要解析一个地址时，可在其中找到所需的结果。 根据一定的规则为计算机选择协议地址和硬件地址，可以从协议地址计算出硬件地址

报文交换法： 通过在网络上交换信息来获得硬件地址 设计专门的地址解析服务器，完成解析任务 所有的计算机都参与地址解析工作

地址解析协议(ARP, Address Resolution Protocol) ARP用于将一个已知的IP地址映射到MAC地址。方法： 1）检查ARP高速缓存表； 2）若地址不包含在表中，就向网上发广播来寻找。具有该IP地址的目的站用其MAC地址作为响应。 ARP只能用于具有广播能力的网络。 A C 我需要10.1.0.5 的MAC地址 IP = 10.1.0.5 MAC = ??? 我就是。 这是我的MAC地址 MAC = 0800.0020.2C0A B 10.1.0.1 10.1.0.5 10.1.0.2

ARP消息的传输和处理 ARP协议精确规定了ARP消息怎样在网上传递。协议规定，一个ARP请求消息应被放入一个硬件帧，广播给网上的所有计算机。每台计算机收到这个请求后都会检测其中的IP地址。与该IP地址匹配的计算机发送一个应答，而其他的计算机则会丢弃收到的请求，不发任何应答。

ARP消息的传输和处理 发送一个ARP消息：构造一个ARP帧 请求：构造一个ARP硬件广播帧 帧的类型是ARP类型 ARP消息的操作设成请求 帧的目的地地址为全网广播地址 应答：构造一个确定硬件地址的ARP应答帧 ARP消息的操作设成应答 帧的目的地地址为发送请求的主机的硬件地址

解析本地IP地址 ping 131.107.7.29 3 1 2 4 ARP Cache ARP Cache 131.107.7.7 08004. . . 131.107.7.7 08005. . . 131.107.7.28 08004. . . 2 ARP Broadcast Hardware Address = 08007. . . 4 IP Address = 131.107.7.28 Hardware Address = 08004. . . IP Address = 131.107.7.29 Hardware Address = 08007. . .

解析远程IP地址 ARP代理：若ARP请求解析另一个网络上的IP地址，那么，连接这两个网络的路由器将做出应答，路由器称为ARP代理。将路由器设置成ARP代理，可以使原主机误认为目标主机与它在同一网络上。 直接查找网关的硬件地址：由原主机判定目标所在的网络是在本地还是远程，然后查找自己的缺省网关的硬件地址，将数据发往缺省网关。

解析远程IP地址 ping 131.107.7.29 4 1 3 2 5 A B ARP Cache 131.107.7.7 08009. . . 131.107.7.1 08006. . . ARP Cache 131.107.3.7 08004. . . ARP Cache 131.107.3.1 08005... 131.107.7.1 08006... 3 ARP Broadcast for Router A A Router B 2 5 ARP for Router B IP Address = 131.107.3.24 Hardware Address = 08004. . . IP Address = 131.107.7.29 Hardware Address = 08009. . .

ARP命令 Arp -a：查看缓存的内容。 arp -s：添加静态的表项。 arp -d：删除表项。

RARP协议 RARP----反向地址解析协议 如果站点初始化以后，只有自己的物理地址而没有IP地址，则可以通过RARP协议请求自己的IP地址，而RARP服务器则负责回答。

反向地址解析协议(RARP, Reversed ARP) RARP用于将一个已知的MAC地址映射到IP地址。 RARP要依赖于RARP服务器，该服务器中有一张MAC地址与IP地址的映射表。 需要查找自己IP地址的站点向网上发送包含有其MAC地址的RARP广播，RARP服务器收到后将该MAC地址翻译成IP地址予以响应。 RARP同样只能用于具有广播能力的网络。 A C 我的IP地址 是什么？ MAC: 0800.0020.2C0A IP = ??? 我听到广播了。 这是你的IP地址 MAC = 0800.0020.2C0A IP = 10.1.0.5 B RARP Server

ICMP协议 Internet control message protocol 网际控制报文协议。

ICMP协议 ICMP消息在以下几种情况下发送：当数据报不能到达目的地时；当网关已经失去缓存功能；当网关能够引导主机在更短路由上发送。

常用的ICMP工具程序 Ping Ping工具程序可用来发出ICMP响应请求信息包。网络管理人员可利用Ping工具来发出响应请求给特定的主机或者路由器，来诊断网络故障。该命令主要是用来检查路由是否能够到达。 用Ping命令排除故障实例：网线、网卡配置、IP是否可用等。

常用的ICMP工具程序 Tracert Tracert工具用于找出到目的IP地址所经过的路由器。这个应用程序主要用来显示数据包到达目的主机所经过的路径。 格式：Tracert 主机IP地址或主机名，执行结果返回数据包到达目的主机前所经历的中继站清单，并显示到达每个中继站的时间。

4. 数据链路层和物理层 TCP/IP模型中没有真正描述这部分内容，可以看作是利用OSI的下两层。这使TCP/IP具有相当的灵活性，即与网络的物理特性无关。

2.4 IEEE802 LAN体系结构 对应于OSI模型的物理层和数据链路层 IEEE802.1（独立于拓扑结构）

电气与电子工程师协会。 致力于办公自动化和轻工业局域网体系结构标准化研究和制定的机构之一。 IEEE组织 电气与电子工程师协会。 致力于办公自动化和轻工业局域网体系结构标准化研究和制定的机构之一。

1.IEEE802.1（独立于拓扑结构） 定义了局域网体系结构、寻址、网络互连、网络管理与性能测试等规范。

2.IEEE802.2（独立于拓扑结构） 定义一个被其他更低层协议使用的逻辑链路控制（LLC）子层。

在定义一层向其高一层提供服务时，所使用的形式化服务规范语句。 指明了用途、调用方法。 (1)LLC子层界面服务原语： 在定义一层向其高一层提供服务时，所使用的形式化服务规范语句。 指明了用途、调用方法。 指示原语：服务提供者向服务用户指示某种状态服务。 请求原语：服务用户向服务提供者请求特定的服务。

(2) LLC的帧结构： ISO-OSI的数据链路层使用HDLC帧格式。 (3) LLC的操作类型： 包括两种类型：无连接服务操作和连接服务操作。

3.IEEE802.3（适用于以太网） 主要负责将“差错”的实际传输信道变换成对上层是可靠的传输信道，具有介质访问控制功能，并能提供多种介质访问控制方法。 MAC（介质访问控制子层）子层使用了一种CSMA/CD技术，是在以太网中广泛使用的技术。

4.IEEE802.4（适用于令牌网） 5. IEEE802.5（适用于环型令牌网）

拓扑结构与协议 拓扑结构由几种因素决定， 其中最重要的是访问方式的选用。 在实际网络规划中必须分清网络 的拓扑结构与当前网络中正在使 用的各种IEEE 802协议族相一致。

1.访问方式 (1). 竞争：先来先服务方式 (2). 令牌传输：轮流服务方式 2. 以太网 (1). 基于CSMA/CD访问方法。 (2). 普通的以太网采用总线型作为物理拓扑，10BASE－T采用总线型逻辑拓扑，星型物理拓扑结构。

载波侦听多路存取/冲突检测。 每台计算机侦听共享电缆上是否有信号在发送，如果没有则发送，否则继续侦听。 CSMA/CD 载波侦听多路存取/冲突检测。 每台计算机侦听共享电缆上是否有信号在发送，如果没有则发送，否则继续侦听。

使用带有检测冲突的载波侦听多路访问协议(CSMA/CD),即IEEE 802.3协议,是一种争用式协议，其基本原理为： 侦听总线，空闲则发送， 边发送边接收,将发送的信息与接收到的信息比较, 相同则无冲突, 否则有冲突,停止发送数据, 立即发送总线阻塞信息, 按冲突退避算法确定重发时间:t(I) 0<=t(I)<=I*d,d为标准规定的最大延时

以太网基础 10 Base 2 传输速率(Mbps)：如10Mbps和 100Mbps 指基带传输 最大传输距离： 2：指185米，近示于200米； 5：指500米； TX：指双绞线传输，距离100米 FX：指光纤传输，距离400米

10BASE 2 10Mb/s 50欧姆细缆总线型，185米 10BASE 5 10Mb/s 50欧姆粗缆总线型，500米 10BASE-T 10Mb/s 3、4类双绞线星型，100米 100BASE-T 100Mb/s 5类双绞线星型，100米 100BASE-FL 100Mb/s 光纤，2000米 100BASE-X 100Mb/s 星型拓扑