台灣首府大學 休閒資訊管理學系 何日新老師 講授

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1 台灣首府大學 休閒資訊管理學系 何日新老師 講授
第二章 IP協定 台灣首府大學 休閒資訊管理學系 何日新老師 講授 無線通訊網路課程

2 IP 基礎與定址 網路層的主要功能如下： IP 定址: 定址 (Addressing)：賦予網路裝置名稱或位址。
路由 (Routing)：決定封包在網路之間的傳送路徑。 IP 定址: IP 規定網路上所有的裝置都必須有一個獨一無二的 IP 位址 (IP Address) 以資識別。就好比是郵件上都必須註明收件人地址, 郵差才能將郵件送達。 ICANN 會依地區與國家, 授權給公正的單位來執行分配 IP 位址的工作。在台灣是由 TWNIC (Taiwan Network Information Center, 財團法人臺灣網路資訊中心) 所負責。 無線通訊網路課程

3 IP 路由 若要在網際網路中傳送 IP 封包, 除了確保網路上每個裝置都有一個獨一無二的 IP 位址外, 網路之間還必須有傳送的機制, 才能將 IP 封包經過一個個的網路送達目的地, 此種傳送機制稱為 IP 路由 (IP Routing)。 無線通訊網路課程

4 非連接式(Connectionless) 的傳送方式大意是指傳送 IP 封包時, 來源與目的裝置雙方毋須事先建立連線, 即可將 IP 封包送達。來源裝置完全不用理會目的裝置的狀態, 而只是單純的將 IP 封包逐一送出即了事。 切割與重組 IP 封包: 每一種鏈結層的技術都會有所謂的最大傳輸單位 (Maximum Transmission Unit, MTU), 亦即該種技術所能傳輸的最大承載資料 (Payload) 長度。 無線通訊網路課程

5 切割後的 IP 封包, 會由目的裝置重組, 恢復成原來 IP 封包的模樣。
右表列舉幾種常見技術的最大傳輸單位： 切割後的 IP 封包, 會由目的裝置重組, 恢復成原來 IP 封包的模樣。 無線通訊網路課程

6 IP 位址表示法 IP 位址本質上是一個長度為 32 Bits 的二進位數字, 看起來就是一長串的 0 或 1：
將各段的二進位數字轉換成十進位數字, 再以『.』隔開以利閱讀： 無線通訊網路課程

7 專家們已經發表了下一版的 IP 規格―IPv6 (第 6 版的 IP)。IPv6 的 IP 位址是由 128 Bits 所組成。
目前網際網路上通用的 IP 版本為第 4 版, 稱為 IPv4。IPv4 的 IP 位址是由 32 Bits 組成, 理論上會有 232 = (將近 43 億個) 種組合。 專家們已經發表了下一版的 IP 規格―IPv6 (第 6 版的 IP)。IPv6 的 IP 位址是由 128 Bits 所組成。 無線通訊網路課程

8 3 種常見的位址等級 無線通訊網路課程

9 在設計 IP 時, 考慮到有些網路雖然使用 TCP / IP 的協定組合, 但不會與網際網路相連。因此, 在 Class A、B、C 中都保留了一些私人 IP 位址 (Private IP Address), 供這類網路自行使用： 無線通訊網路課程

10 無線通訊網路課程

11 主機位址全為 0 用來代表『這個網路』 (This network), 以 Class C 為例, 203. 74. 205
主機位址全為 0 用來代表『這個網路』 (This network), 以 Class C 為例, 用來代表該 Class C 的網路。 主機位址全為 1 代表網路中的全部裝置, 因此也就是『廣播』的意思； 的封包, 即代表這是對 這個網路的廣播封包, 所有位於該網路上的裝置都會收到並處裡此封包。 無線通訊網路課程

12 切割為子網路的原理 / 19 ( 19代表子網路遮罩中 1 的數目)
子網路遮罩 : / 19 ( 19代表子網路遮罩中 1 的數目) 無線通訊網路課程

13 ARP 與 ICMP 兩個輔助 IP 的協定 以 IP 為例, 便是將取得 MAC 位址的工作交由 ARP (Address Resolution Protocol, 位址解析協定) 來執行。 由於 MAC 位址是區域網路內傳送封包所需的識別資訊, 因此, 在傳送 IP 封包之前, 必然會使用 ARP 這個協定 無線通訊網路課程

14 在 IP 路由的過程中若發生問題, 例如：路由器找不到合適的路徑, 或無法將 IP 封包傳送出去, 則勢必需要某種機制, 將此狀況通知 IP 封包的來源端。這時候便會用到 ICMP (Internet Control Message Protocol) 這個協定。 ICMP 屬於在網路層運作的協定, 一般視為是 IP 的輔助協定, 常用來『報告錯誤』。換言之, 在 IP 路由的過程中, 若主機或路由器發現任何異常, 便可利用 ICMP 來傳送相關的資訊。 無線通訊網路課程

15 各類型的 ICMP 封包 回應要求與回應答覆 (Echo Request / Echo Reply) 無線通訊網路課程

16 無法送達目的 (Destination Unreachable): 路由器無法將 IP 封包傳送出去 或目的裝置無法處理收到的 IP 封包。
降低來源端傳送速度 (Source Quench) : 當路由器因為來往的 IP 封包太多, 以致於來不及處理時, 便會發出降低來源端傳送速度的 ICMP 封包給 IP 封包的來源端裝置。 重新導向 (Redirect) : 當路由器發現主機所選的路徑並非最佳路徑時, 會送出 ICMP 重新導向封包, 通知主機較佳的路徑。 無線通訊網路課程

17 ICMP 工具程式: PING 與 TRACERT
傳送逾時 (Time Exceeded): IP 表頭記錄了封包的存活時間 (TTL =64,128,256) , 其主要功能是為了防止 IP 封包在不當的路由架構中永無止境地傳送。 當路由器收到存活時間為 1 的 IP 封包時, 會將此 IP 封包丟棄, 然後送出傳送逾時 (Time Exceeded) 的 ICMP 封包給 IP 封包的來源裝置。 ICMP 工具程式: PING 與 TRACERT 無線通訊網路課程

18 IP路由表(例說) 無線通訊網路課程

19 R1路由之路由表 無線通訊網路課程