物联网组网技术.ppt

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1、物联网组网技术信息工程系韦崇顺2.1物联网网络协议概述物联网有两层含义：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，物联网的用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网技术的发展，将进一步推动IPv6的部署与应用。IETF6LoWPAN技术具有无线低功耗、自组织网络的特点，是物联网感知层、无线传感器网络的重要技术。第2章物联网网络协议2.2TCP/IPTCP/IP协议最毕由美国斯坦福大学的两名研究人员提出。TCP/IP协议具有跨平台特性，支持异种网络的互联。TCP/IP协议是一个协议集合，它包括了TCP协议、IP协议

2、，此外还包括其他一些协议。2.2TCP/IP按照TCP/IP网络体系结构，网络划分为4个层次，分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。2.2TCP/IP2.2.1分类的IP地址1、IP地址及其表示方法IP地址是给Internet上的每一个主机分配一个在全世界唯一的32位的标识符。IP地址的结构使得人们可以在Internet上很方便地进行寻址。IP地址由因特网名字和号码指派公司ICANN进行分配。两级的IP地址可以记为“IP地址::={<网络号>、<主机号>}”。2.2TCP/IP2.2.1分类的IP地址2、常用的3种类别的IP地址IP地址又分为A、B、C、D、E几个固定

3、的类别，其中A、B、C类地址是常用的，如表2-1所示。2.2TCP/IP2.2.1分类的IP地址2、常用的3种类别的IP地址1）、特殊的IP地址不使用2.2TCP/IP2.2.1分类的IP地址2、常用的3种类别的IP地址2）、可用的IP地址范围2.2TCP/IP2.2.1分类的IP地址2、常用的3种类别的IP地址3）专用网络使用的IP地址，不能用于Internet访问。A类：10.0.0.0〜10.255.255.255B类：172.16.0.0〜172.31.255.255；C类：192.168.0.0〜192.168.255.255。2.2TCP/IP2.2.2IP地

4、址与硬件地址从层次的角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。在发送数据时，数据从高层到低层，在通信链路上传输。使用IP地址的IP数据报一旦交给了数据链路层，就被封装成MAC帧。MAC帧在传送时使用的源地址和目的地址都是硬件地址，硬件地址写在MAC帧的首部。2.2TCP/IP2.2.2IP地址与硬件地址2.2TCP/IP2.2.2IP地址与硬件地址2.2TCP/IP2.2.3地址解析协议ARP与反向地址解析协议ARP2.2TCP/IP2.2.3地址解析协议ARP与反向地址解析协议ARP从IP地址到硬件地址的解析

5、是自动进行的，主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知IP地址的主机或路由器进行通信，ARP协议就会自动地把这个IP地址解析为链路层所需要的硬件地址。2.2TCP/IP2.2.3地址解析协议ARP与反向地址解析协议ARPARP使用的几种典型情况如下-（1）发送方是主机，要把IP数据报发送到本网络上的另一个主机。这时用ARP找到目的主机的硬件地址。（2）发送方是主机，要把IP数据报发送到另一个网络上的一个主机。这时用ARP找到本网络上的一个路由器的硬件地址。（3）发送方是路由器，要把IP数据报转发到另一个网络上的一个主机。这时用ARP

6、找到目的主机的硬件地址。（4）发送方是路由器，要把IP数据报转发到另一个网络上的一个主机。这时用ARP找到本网络上的另一个路由器的硬件地址。2.2TCP/IP2.2.3地址解析协议ARP与反向地址解析协议ARPARP系统一个很突出的问题是：如果某台设备不知道自身的IP地址，它就无法发出请求或做出应答。通常，一台新入网的设备会发生这种情况，它只知其物理地址。解决这个问题的一个简单方法是利用反向地址解析协议RARP。RARP的作用是解析已知MAC地址的IP地址，即与ARP过程相反，它通过趴处协议发送广播式请求报文来请求自己的IP地址，而RARP服务器负责对该请求做出应答。这样

7、，不知道IP地址的主机可以通过以RARP来获取自己的IP地址。2.2TCP/IP2.2.4划分子网与构造超网1、划分子网(1)将一个单位内部的不同网络看作是一个网络的子网，子网的划分是一个单位内部的事情。(2)将一个单位可自行分配的host-id部分中的若干比特作为子网号subnet-id,剩下的部分作为子网中的主机号，这样一个单位内部网络的IP地址就包括了3个部分：网络号net-id、子网号subnet-id和主机号host-id。2.2TCP/IP2.2.4划分子网与构造超网1、划分子网子网掩码的作用是用来区分IP地址中的