第二章IP 协议湖南公安高等专科学校
封装解
封
装
应用层报头数据分组应用层
传输层报头传输层数据传输层IP 报头IP数据互联网层帧头帧数据网络接口层
原始数据
帧尾
一、以太网的主要标准
以太网IEEE标准时间速率Mb/s拓扑结构线缆长(m)介质
10Base-5802.31983年10总线型50050Ω粗同轴电缆10Base-2802.3a1985年10总线型18550Ω细同轴电缆10Base-T802.3i1990年10星型1003类双绞线10Base-F802.3j1993年10星型2000多模光纤100Base-T802.3u1995年100星型1005类双绞线1000Base-X802.3z1998年1000星型500光纤1000Base-T802.3ab1999年1000星型100超5类双绞线•以太网是广播网络，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问方法。
二、以太帧结构(EV2 封包)
前导同步目的MAC地址源MAC地址类型数据循环冗余校验
7Byte1Byte6Byte6Byte 2Byte 可变长4Byte
•前导、同步：每帧以7字节前导开始，内容均为01010101，
使接收与发送同步，随后是11010101的同步
字节，标志着帧本身开始
•目的MAC地址:前3个byte为厂商代号，后3个byte为流水号,
值为0xFFFFFFFFFFFF为广播地址，所有接收端
都必须处理此封包。
•源MAC地址:必须是某特定的MAC地址，不能是广播地址
二、以太帧结构(EV2 封包)
前导同步目的MAC地址源MAC地址类型数据循环冗余校验7Byte1Byte6Byte6Byte 2Byte 可变长4Byte
•类型：指明数据上层协议类型(大于1500,最小代码1536)
0x814C 类型0x08000x08060x80350x809B0x8137-
0x8138
Appletalk Novell SNMP 协议IP ARP Reverse
ARP
•数据：46～1500字节
二、以太帧结构(IEEE802.3 封包)
前导同步目的MAC地址源MAC地址长度数据循环冗余校验
7Byte1Byte6Byte6Byte 2Byte 可变长4Byte
•前导、同步：每帧以7字节前导开始，内容均为10101010，
使接收与发送同步，随后是10101011的同步
字节，标志着帧本身开始
•数据：46～1500字节
•长度：指明数据长度(小于1500)
前导、同步的作用:该字段的曼彻斯特编码会产生
10MHz,持续6.5μs的方波
三、IP协议概述
●IP协议就是把数据报从源传送到目的地，对数据大小
的重新组装，不保证传送的可靠性、流控制、包顺序等服务
●IP协议基本功能：寻址和分段
●IP协议使用4个关键技术提供服务：服务类型、生存时
间、选项、报头检验码
●IP协议向上与主机协议接口，向下与本地网络接口
四、IP 数据报格式（1）
}
报头区
+ 填充
IP 地址IP 地址F
F 0 4 8 16 19 31
}
数据区
四、IP数据报格式（2）
•报头长度4bit：以4字节为基本单位。例：若报头长度的值为0101，其对应十进制数为5，则IP表头长为20字节
•服务类型8bit：包含六个参数。路由器可根据这些参数，决定如何处理IP封包
•总长度16bit：IP封包总长度，单位为Byte。IP封包最大为1500字节
•标识码16bit：IP封包的标识码。顺序增1
•封包分割标志3bit：共3个参数，第1位保留；第2位DF参数，DF=1表示不允许分割；DF=0表示允许分割；第3位MF参数，MF=1表示非最后一个IP分片，MF=0表示原始IP封包经分割后，所产生的最后一个IP分片。若IP包未经分割，则MF固定为0
四、IP数据报格式（3）
•生存时间8bit：每经一个路由器，其值减1
•协议8bit：记录上层所用协议。
1：ICMP 2：IGMP 6：TCP ……•头部校验和16bit：只对IP报头进行检查
•发送端地址32bit：源端IP地址
•目的地址32bit：目的IP地址
•选项+ 填充(长度不定)：提供IP封包扩展功能，所有额外功能都记录在选项字段中，长度不固定，选项与填充的长度和是4字节的倍数。填充一律填入0。
五、IP的封装与重组（1）
●封装IP数据报：
把一个IP数据报封装进一个帧的数据区中，并在帧头类型中说明数据是IP协议，硬件不会检测或改变帧数据区内容。
●数据包的传输：
在数据包由源IP传送到目的IP的过程中，数据包每经过一个网关将会更换一次帧头，并丢弃多余的帧头
五、IP的封装与重组（2）
MTU、数据报分段：
每一种硬件设备都规定了一个帧所能携带的最大数据量，即MTU（最大传输单元）
当数据包的大小（长度）超过硬件设备的MTU 值时，就必须对数据包中的数据报分段
IP头原始数据
IP头数据1IP头数据2IP头数据3
五、IP的封装与重组（3）
数据报重组：
互联网协议采用不透明分段，允许分段数据报可以通过不同路径到达目的主机，目的主机可以根
据数据报的“标识”、“MF”和“分段偏移量”来重组数
据报。
如果不是某一数据报的全部分段都到达了目的主机，则无法重组数据报，如果超过规定时间则丢
弃已经到达的分段。