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文檔簡介

計算機網絡技術教程—自頂向下分析與設計方法吳功宜吳英編著第1頁1第6章

網絡層與IP協(xié)議第2頁2主要內容第3頁36.1IPv4協(xié)議演變與發(fā)展第4頁46.2IPv4協(xié)議基本內容IP是TCP/IP協(xié)議體系中網絡層協(xié)議;TCP/IP協(xié)議體系中其它協(xié)議,如TCP、UDP、ICMP及IGMP等都是以IP協(xié)議為基礎。第5頁56.2.1IPv4協(xié)議主要特點

IP協(xié)議提供是一個“盡力而為(best-effort)”服務。

無連接—意味著IP協(xié)議并不維護IP分組發(fā)送后任何狀態(tài)信息。每個分組傳輸過程是相互獨立。不可靠—意味著IP協(xié)議不能確保每個IP分組都能夠正確、不丟失和次序抵達目標結點。第6頁6IP協(xié)議是點-點網絡層通信協(xié)議。網絡層需要在互聯網中為通信兩個主機之間尋找一條路徑,而這條路徑通常是由多個路由器和點-點鏈路組成;IP協(xié)議要確保數據分組經過多跳路徑從源結點抵達目標結點;IP協(xié)議是針對源主機-路由器、路由器-路由器、路由器-主機之間數據傳輸點-點網絡層通信協(xié)議。第7頁7IP協(xié)議向傳輸層屏蔽了物理網絡差異。作為一個面向互聯網網絡層協(xié)議,它必定要面對各種異構網絡和協(xié)議,IP協(xié)議需要向傳輸層屏蔽物理網絡差異性。第8頁86.2.2IPv4分組格式IP分組由兩個部分組成:分組頭和數據;分組頭有時也稱為首部,分組頭長度是可變;人們習慣用4字節(jié)為基本單元表示分組頭字段;IPv4分組頭基本長度是20字節(jié),最大長度為60字節(jié)。第9頁9固定部分可變部分04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識區(qū)分服務總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分數據部分首部IP數據報首部發(fā)送在前IPv4分組結構第10頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分區(qū)分服務1.IP分組首部固定部分中各字段第11頁IPv4分組頭格式版本字段IP分組第一個字段是“版本(version)”;長度為4位;表示所使用網絡層IP協(xié)議版本號;版本字段值為4,表示IPv4;版本字段值為6,表示IPv6。12第12頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分首部長度——占4位,可表示最大數值是15個單位(一個單位為4字節(jié))所以IP首部長度最大值是60字節(jié)。區(qū)分服務第13頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分區(qū)分服務——占8位,用來取得更加好服務在舊標準中叫做服務類型,但實際上一直未被使用過。1998年這個字段更名為區(qū)分服務。只有在使用區(qū)分服務(DiffServ)時,這個字段才起作用。在普通情況下都不使用這個字段區(qū)分服務第14頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分總長度——占16位,指首部和數據之和長度,單位為字節(jié),所以數據報最大長度為65535字節(jié)。總長度必須不超出最大傳送單元MTU。

區(qū)分服務第15頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分標識(identification)占16位,它是一個計數器,用來產生數據報標識。區(qū)分服務第16頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識區(qū)分服務總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分標志(flag)占3位,當前只有前兩位有意義。標志字段最低位是MF(MoreFragment)。MF1表示后面“還有分片”。MF0表示最終一個分片。標志字段中間一位是DF(Don'tFragment)。只有當DF0時才允許分片。

第17頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分片偏移(12位)指出:較長分組在分片后某片在原分組中相對位置。片偏移以8個字節(jié)為偏移單位。區(qū)分服務第18頁IP分組分片與組裝最大傳輸單元MTU與IP分組分片從IP協(xié)議與數據鏈路層協(xié)議角度看IP分組最大長度;從IP協(xié)議與傳輸層協(xié)議角度看IP分組最大長度;RFC791文件中要求IP分組可標識最大長度為65535個字節(jié)。19第19頁IP分組分片基本方法20第20頁字段標識、標志和片偏移字段標識字段標識長度為16位,最多能夠分配ID值為65535個;分組可能經過不一樣傳輸路徑抵達目標結點,屬于同一分組不一樣片抵達時會出現亂序,或者和屬于其它分組片混在一起;目標結點能夠依據字段標識ID值,將同一字段片挑出來重裝。21第21頁標志標志字段共3位,最高位為0,該值必須復制到全部分組中;不分片(DF,Don'tFragment

)值:DF=1,表示接收結點不能對分組分片;DF=0,表示能夠分片;分片(MF,MoreFragment)值:MF=1表示接收分片不是最終一個分片,MF=0表示接收是最終一個分片。22第22頁片偏移分片方法例子23第23頁分片與字段標識、標志與片偏移24第24頁偏移=0/8=0偏移=0/8=0偏移=1400/8=175偏移=2800/8=350140028003799279913993799需分片數據報數據報片1首部數據部分共3800字節(jié)首部1首部2首部3字節(jié)0數據報片2數據報片314002800字節(jié)0【例】IP數據報分片第25頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分生存時間(8位)記為TTL(TimeToLive)數據報在網絡中可經過路由器數最大值。區(qū)分服務第26頁生存時間(TTL)字段IP分組從源主機抵達目標主機傳輸延遲是不確定;生存時間TTL用來設定分組在互聯網絡中被最多轉發(fā)分組路由器跳數(hop);生存時間TTL初始值由源主機設置,經過一個路由器,它值就減1。當生存時間TTL值為0時,分組就被丟棄,并發(fā)送ICMP報文通知源主機。27第27頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分協(xié)議(8位)字段指出此數據報攜帶數據使用何種協(xié)議方便目標主機IP層將數據部分上交給哪個處理過程區(qū)分服務第28頁運輸層網絡層首部TCPUDPICMPIGMPOSPF數據部分IP數據報協(xié)議字段指出應將數據部分交給哪一個進程第29頁協(xié)議字段協(xié)議字段則是指使用IP協(xié)議高層協(xié)議類型;協(xié)議字段長度為8位。30協(xié)議字段值高層協(xié)議類型1ICMP2IGMP6TCP8EGP17UDP41IPv689OSPF第30頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分首部檢驗和(16位)字段只檢驗數據報首部不檢驗數據部分。區(qū)分服務第31頁首部校驗和(headerchecksum)首部校驗和字段長度為8位;IP分組只對分組頭進行校驗和計算;IP分組頭之外部分屬于高層數據,IP分組能夠不對高層數據進行校驗。IP分組頭每經過一個路由器都要改變一次,但數據部分并不改變。在IP分組頭設置頭校驗和,只對改變部分進行校驗是合理。32第32頁發(fā)送端接收端16位字116位字2置為全0檢驗和16位字n16位反碼算術運算求和……取反碼數據報首部IP數據報16位檢驗和16位字116位字216位檢驗和16位字n16位反碼算術運算求和16位結果……取反碼數據部分若結果為0,則保留;不然,丟棄該數據報數據部分不參加檢驗和計算第33頁首部04816192431版本標志生存時間協(xié)議標識總長度片偏移填充首部檢驗和源地址目地址可選字段(長度可變)位首部長度數據部分固定部分可變部分源地址和目地址都各占4字節(jié)區(qū)分服務第34頁地址(address)字段地址字段包含源地址(sourceaddress)與目標地址(destinationaddress);源地址與目標地址字段長度都是32位,分別表示發(fā)送分組源主機與接收分組目標主機IPv4地址;在分組整個傳輸過程中,不論采取什么樣傳輸路徑或怎樣分片,源地址與目標地址一直保持不變。35第35頁2.IP數據報首部可變部分IP首部可變部分就是一個選項字段,用來支持排錯、測量以及安全等辦法,內容很豐富。選項字段長度可變,從1個字節(jié)到40個字節(jié)不等,取決于所選擇項目。增加首部可變部分是為了增加IP數據報功效,但這同時也使得IP數據報首部長度成為可變。這就增加了每一個路由器處理數據報開銷。實際上這些選項極少被使用。第36頁6.3IPv4地址

6.3.1IP地址概念與劃分地址新技術研究我們把整個因特網看成為一個單一、抽象網絡。IP地址就是給每個連接在因特網上主機(或路由器)分配一個在全世界范圍是唯一32位標識符。IP地址現在由因特網名字與號碼指派企業(yè)ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)進行分配第37頁37第38頁點分十進制記法10000000000010110000001100011111機器中存放IP地址是32位二進制代碼10000000000010110000001100011111每隔8位插入一個空格能夠提升可讀性采取點分十進制記法則深入提升可讀性128.11.3.31128

11331將每8位二進制數轉換為十進制數第39頁IP地址每一類地址都由兩個固定長度字段組成,其中一個字段是網絡號net-id,它標志主機(或路由器)所連接到網絡,而另一個字段則是主機號host-id,它標志該主機(或路由器)。兩級IP地址能夠記為:IP地址::={<網絡號>,<主機號>}::=代表“定義為”第40頁IP地址點分十進制表示方法第41頁416.3.2標準IP地址分類A類地址A類地址網絡號第1位為0,其余7位能夠分配;A類地址共分為大小相同128(27=128)塊,每一塊netID不一樣;netID=1010.0.0.0~10.255.255.255用于專用地址,其余125塊可指派給一些機構;每個A類網絡能夠分配主機號hostID能夠是224-2=16777214個;主機號為全0和全1兩個地址保留用于特殊目標。A類地址覆蓋范圍為:1.0.0.0-127.255.255.255。第42頁42B類地址B類地址網絡號長度為14位,網絡號有

214=16384個;B類地址主機號長度為16位,所以每個B類網絡能夠有216=65536個主機號;主機號為全0和全1兩個地址保留用于特殊目標;B類地址覆蓋范圍為:128.0.0.0~191.255.255.255。第43頁43C類地址對于C類IP地址,網絡號長度為21位,主機號長度為8位;網絡號長度為21位,允許有221=2097152個不一樣C類網絡;主機號長度為8位,每個C類網絡主機號最多有28=256個;主機號為全0和全1兩個地址保留用于特殊目標,一個C類IP地址允許分配主機號為254個;C類地址覆蓋范圍為:192.0.0.0-223.255.255.255第44頁44D類IP地址D類IP地址地址覆蓋范圍為:

224.0.0.0~239.255.255.255D類IP地址用于其它特殊用途,如多播地址。E類IP地址E類IP地址地址覆蓋范圍為:

240.0.0.0~247.255.255.255E類地址用于一些試驗和未來使用。第45頁45慣用三種類別IP地址IP地址使用范圍

網絡最大第一個最終一個每個網絡類別網絡數可用可用中最大網絡號網絡號主機數

A126(27–2)112616,777,214B16,383(214

1)128.1191.25565,534C2,097,151(2211)192.0.1223.255.255254第46頁特殊IP地址直接廣播地址在A類、B類與C類IP地址中,主機號是全1地址為直接廣播地址;它是用來使路由器將一個分組以廣播方式發(fā)送給特定網絡全部主機。受限廣播地址網絡號與主機號32位全1IP地址(255.255.255.255)為受限廣播地址;它是用來將一個分組以廣播方式發(fā)送給本物理網絡中全部主機。第47頁47“這個網絡上特定主機”地址在A類、B類與C類IP地址中,網絡號為全0地址為這個網絡上特定主機地址;路由器接到這么分組目標地址時,不會向外轉發(fā)該分組,而是直接交付給本網絡中目標主機?;厮偷刂罚╨ookbackaddress)A類IP地址中127.0.0.0是回送地址;回送地址用于網絡軟件測試和當地進程間通信。第48頁48專用IP地址RFC1918提出了在A、B、C三類IP地址中各保留一部分地址作為專用IP地址,用于使用TCP/IP協(xié)議但不接入互聯網內部網絡,或者需要向互聯網發(fā)送需要將專用地址轉換成公用IP地址內部網絡。保留專用地址:類網絡號總數A10.1B172.16~172.3116C192.168.0~192.168.255256第49頁49IP地址一些主要特點(1)IP地址是一個分等級地址結構。分兩個等級好處是:第一,IP

地址管理機構在分配

IP

地址時只分配網絡號,而剩下主機號則由得到該網絡號單位自行分配。這么就方便了

IP

地址管理。第二,路由器僅依據目標主機所連接網絡號來轉發(fā)分組(而不考慮目標主機號),這么就能夠使路由表中項目數大幅度降低,從而減小了路由表所占存放空間。第50頁IP地址一些主要特點(2)實際上IP地址是標志一個主機(或路由器)和一條鏈路接口。當一個主機同時連接到兩個網絡上時,該主機就必須同時含有兩個對應IP地址,其網絡號net-id必須是不一樣。這種主機稱為多歸屬主機(multihomedhost)。因為一個路由器最少應該連接到兩個網絡(這么它才能將IP數據報從一個網絡轉發(fā)到另一個網絡),所以一個路由器最少應該有兩個不一樣IP地址。第51頁IP地址一些主要特點(3)用轉發(fā)器或網橋連接起來若干個局域網仍為一個網絡,所以這些局域網都含有一樣網絡號net-id。(4)全部分配到網絡號net-id網絡,不論是范圍很小局域網,還是可能覆蓋很大地理范圍廣域網,都是平等。第52頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網在同一個局域網上主機或路由器IP地址中網絡號必須是一樣。圖中網絡號就是IP地址中net-id第53頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網在同一個局域網上主機或路由器IP地址中網絡號必須是一樣。圖中網絡號就是IP地址中net-id第54頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網在同一個局域網上主機或路由器IP地址中網絡號必須是一樣。圖中網絡號就是IP地址中net-id第55頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網在同一個局域網上主機或路由器IP地址中網絡號必須是一樣。圖中網絡號就是IP地址中net-id第56頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網路由器總是含有兩個或兩個以上IP地址。路由器每一個接口都有一個不一樣網絡號IP地址。第57頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網路由器總是含有兩個或兩個以上IP地址。路由器每一個接口都有一個不一樣網絡號IP地址。第58頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網路由器總是含有兩個或兩個以上IP地址。路由器每一個接口都有一個不一樣網絡號IP地址。第59頁互聯網中IP地址B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互聯網兩個路由器直接相連接口處,可指明也可不指明IP地址。如指明IP地址,則這一段連線就組成了一個只包含一段線路特殊“網絡”?,F在常不指明IP地址。第60頁6.3.3劃分子網三級地址結構1.從兩級IP地址到三級IP地址在ARPANET早期,IP地址設計確實不夠合理。IP地址空間利用率有時很低。給每一個物理網絡分配一個網絡號會使路由表變得太大因而使網絡性能變壞。兩級IP地址不夠靈活。

第61頁61從1985年起在IP地址中又增加了一個“子網號字段”,使兩級IP地址變成為三級IP地址。這種做法叫作劃分子網(subnetting)。劃分子網已成為因特網正式標準協(xié)議。三級IP地址第62頁劃分子網純屬一個單位內部事情。單位對外依然表現為沒有劃分子網網絡。從主機號借用若干個位作為子網號

subnet-id,而主機號host-id也就對應降低了若干個位。IP地址::={<網絡號>,<子網號>,<主機號>}劃分子網基本思緒第63頁當沒有劃分子網時,IP地址是兩級結構。劃分子網后IP地址就變成了三級結構。劃分子網只是把IP地址主機號host-id這部分進行再劃分,而不改變IP地址原來網絡號net-id。劃分子網后變成了三級結構第64頁劃分子網技術關鍵點:三級層次IP地址:netID-subnetID-hostID同一個子網中全部主機必須使用相同子網號subnetID。子網概念能夠應用于A類、B類或C類中任意一類IP地址中;子網之間距離必須很近。分配子網是一個組織和單位內部事,它既不要向ICANN申請,也不需要改變任何外部數據庫;在互聯網文件中,子網也稱作IP網絡或網絡。65第65頁子網掩碼概念怎樣從IP地址中提取出子網號?為了處理這個問題,人們提出子網掩碼(subnetmask)或掩碼(mask)概念;子網掩碼有時又稱為子網屏蔽碼;掩碼概念一樣適合用于沒有進行子網劃分A類、B類或C類地址。第66頁66IP地址各字段和子網掩碼145.13.3.10兩級IP地址子網號為3網絡網絡號三級IP地址主機號子網掩碼net-idhost-id子網網絡地址1111111111111111

11111111000000000net-idsubnet-idhost-id145.13.145.13.33.10第67頁(IP

地址)AND(子網掩碼)=

網絡地址網絡號net-id主機號host-id兩級IP地址網絡號三級IP地址主機號net-idhost-idsubnet-id子網號子網掩碼子網網絡地址1111111111111111

1111111100000000net-idsubnet-id0逐位進行AND運算第68頁111111111111111111111111000000000000000000000000111111111111111111111111000000000000000000000000net-idnet-idhost-id為全0net-id網絡地址A類地址默認子網掩碼255.0.0.0網絡地址B類地址默認子網掩碼255.255.0.0網絡地址C類地址默認子網掩碼255.255.255.0host-id為全0host-id為全0默認子網掩碼第69頁一個B類地址劃分為64個子網例子子網掩碼用點分十進制表示為255.255.252.0,另一個表示方法是用“/”加上網絡號+子網號長度,即“/22”表示。第70頁70141.14.010000001111111111111111

11000000【例】已知IP地址是141.14.72.24,子網掩碼是255.255.192.0。試求網絡地址。(a)點分十進制表示IP地址(c)子網掩碼是255.255.192.000000000141.14.

72.24141.14.64.0.001001000141.14..24(b)IP地址第3字節(jié)是二進制(d)IP地址與子網掩碼逐位相與(e)網絡地址(點分十進制表示)第71頁作業(yè)1:已知一個A類網網絡ID為1.0.0.0,則利用掩碼255.128.0.0可將該A類網絡劃分為幾個子網?

每個子網網絡ID是多少?每個子網中最多有多少臺主機?2:已知一個A類網網絡ID為1.0.0.0,則利用掩碼255.192.0.0可將該A類網絡劃分為幾個子網?

每個子網網絡ID是多少?每個子網中最多有多少臺主機?第72頁第73頁可變長度子網掩碼VLSM技術關鍵點比如某個企業(yè)申請一個C類202.60.31.0IP地址,該企業(yè)有100名員工在銷售部門工作,50名員工在財務部門工作,50名員工在設計部門工作。要求我們?yōu)殇N售部門、財務部門與設計部門分別組建子網。針對這種情況,能夠經過可變長度子網掩碼(VLSM)技術,將一個C類IP地址分為3個部分,其中子網1地址空間是子網2與子網3地址空間兩倍;使用子網掩碼為255.255.255.128,將一個C類IP地址劃分為兩半;能夠將202.60.31.1~202.60.31.126作為子網1IP地址,而將余下部分深入劃分為兩半,能夠使用子網掩碼為255.255.255.192。第74頁74可變長度子網劃分結構第75頁756.3.4無類別域間路由CIDR技術CIDR技術特點CIDR用區(qū)分于傳統(tǒng)標準分類IP地址與劃分子網概念“網絡前綴(network-prefix)”,代替“網絡號+主機號”,形成新無類別二級地址結構;CIDR地址采取“斜線記法”,即:<網絡前綴>/<主機號>;CIDR將網絡前綴相同連續(xù)IP地址組成一個“CIDR地址塊”。第76頁76CIDR應用假如一個校園網管理中心取得200.24.16.0/20地址塊;希望將它劃分為8個等長較小地址塊;網管人員能夠借用CIDR地址中12位是主機號前3位,深入劃分地址塊。第77頁77劃分CIDR地址第78頁78在這個結構中,連接到互聯網主路由器向外部網絡發(fā)送一個通告,說明它接收全部目標地址前20位與200.24.16.0/20相符分組;外部網絡不需要知道在200.24.16.0/20地址塊校園網內部還有8個系級網絡存在。第79頁79CIDR對應掩碼CIDR對應掩碼/8255.0.0.0/9255.128.0.0/10255.192.0.0/11255.224.0.0/12255.240.0.0/13255.248.0.0/14255.252.0.0/15255.255.254.0/16255.255.0.0/17255.255.128.0/18255.255.192.0/19255.255.224.0/20255.255.240.0/21255.255.248.0/22255.255.252.0/23255.255.254.0/24255.255.255.0/25255.255.255.128/26255.255.255.192/27255.255.255.224/28255.255.255.240/29255.255.255.248/30255.255.255.252第80頁80網絡地址基本概念連接到每個局域網計算機都有一個MAC地址,即物理地址;比如,EthernetMAC地址長度為48位,在網卡出廠時就被固化在網卡EPROM中;物理地址是數據鏈路層地址,它為數據鏈路層軟件使用,用來標識接入局域網一臺主機;IP地址是網絡層地址,主要用于路由器尋址,網絡層是經過軟件來設置,所以人們也把它稱為邏輯地址。81第81頁網絡接口

與IP地址

關系82第82頁6.3.5專用IP地址與內部網絡地址規(guī)劃方法全局IP地址與專用IP地址使用IP地址網絡能夠分為兩種情況:一個是要將網絡直接連接到互聯網,另一個是需要運行TCP/IP協(xié)議,不過它是內部網絡,并不直接連接到互聯網;即使需要連接到互聯網,不過網絡內部用戶訪問互聯網受到嚴格控制;用戶主機需要直接連接到互聯網,這個網絡中每臺主機都需要有一個標準公用IP地址,也稱為全局IP地址;第83頁83全局IP地址是分組在互聯網上傳輸時使用IP地址,比如202.168.2.12;在IP地址討論中,只要不做特殊說明IP地址,通常是指全局IP地址;專用IP地址只能用于一個機構、企業(yè)內部網絡,而不能用于互聯網上;當一個分組使用專用IP地址時,該網絡假如有接入互聯網路由器,則路由器不會將該分組轉發(fā)到互聯網;第84頁84全局IP地址需要申請,而專用IP地址不需要申請;全局IP地址必須確保在互聯網上是惟一;專用IP地址在某一個網絡內部是惟一,不過在互聯網中并不是惟一;IPv4為內部網絡預留專用IP地址:

10.0.0.0~10.255.255.255

172.16~172.31192.168.0~192.168.255比如10.1.1.1這個專用IP地址可能出現在不一樣城市電子政務內網中,不過這個專用IP地址不會出現在互聯網;假如出現,路由器則認為是錯誤地址而丟棄該分組。第85頁856.3.6網絡地址轉換NAT技術ISP使用NAT技術結構第86頁86NAT技術適用應用領域ISP、ADSL與有線電視地址分配;移動無線接入地址分配;電子政務內網等對互聯網訪問需要嚴格控制內部網絡系統(tǒng)地址分配;與防火墻相結合應用。第87頁87網絡地址轉換NAT基本工作原理示意圖第88頁886.4路由選擇算法與分組交付6.4.1

分組交付基本概念直接交付和間接交付第89頁89路由選擇基本概念評價路由選擇依據算法必須是正確、穩(wěn)定和公平;算法應該盡可能簡單;算法必須能夠適應網絡拓撲和通信量改變;算法應該是最正確。第90頁90路由選擇算法主要參數跳數—一個分組從源結點抵達目標結點經過路由器個數;帶寬—鏈路傳輸速率;延時—一個分組從源結點抵達目標結點花費時間;負載—經過路由器或線路單位時間通信量;可靠性—可靠性是指傳輸過程中誤碼率;開銷—傳輸過程中所花費鏈路帶寬、通信費用等。第91頁91路由選擇算法分類靜態(tài)路由表靜態(tài)路由表是由人工方式建立,網管人員將每個目標地址路徑輸入到路由表中;網絡結構發(fā)生改變時,路由表無法自動地更新;靜態(tài)路由表普通只用在小型、結構不會經常改變局域網系統(tǒng)中,或者是故障查找試驗網絡中。第92頁92動態(tài)路由表大型互聯網絡通常采取動態(tài)路由表;在網絡系統(tǒng)運行時,系統(tǒng)將自動運行動態(tài)路由選擇協(xié)議,建立路由表;當互聯網結構改變時,比如當某個路由器出現故障或某條鏈路中止時,動態(tài)路由選擇協(xié)議就會自動更新全部路由器中路由表;不一樣規(guī)模網絡需要選擇不一樣動態(tài)路由選擇協(xié)議。第93頁93路由選擇算法與路由表在互聯網中每一臺路由器都會保留一個路由表,路由選擇是經過表驅動方式進行。一個經過3個路由器連接4個網絡例子例子中Router2路由表要抵達網絡下一個路由器20.0.0.0直接交付30.0.0.0直接交付10.0.0.020.0.0.140.0.0.030.0.0.3第94頁94子網路由選擇另一個經過3個路由器連接4個網絡例子例子中Router2路由表子網掩碼要抵達網絡下一個路由器255.255.0.010.2.0.0直接交付255.255.0.010.3.0.0直接交付255.255.0.010.1.0.010.2.0.1255.255.0.010.4.0.010.3.0.3第95頁95路由表中特殊路由默認路由在路由選擇過程中,假如路由表中沒有明確指明一條抵達目標網絡路由信息,就能夠將該分組轉發(fā)到默認路由指定路由器。特定主機路由IP協(xié)議允許為一個特定主機建立特定主機路由;特定主機路由方式賦予當地網絡管理者更大網絡控制權,能夠用于網絡安全、網絡流通性測試、路由表正確性判斷等。第96頁96IP路由匯聚路由選擇遵照“最長前綴匹配”標準。CIDR路由匯聚例子:第97頁97

匯聚之前路由器RG路由表路由器輸出接口156.26.63.240/30S0(直接連接)156.26.63.244/30S1(直接連接)156.26.63.0/28S0156.26.63.16/28S1156.26.0.0/24S0156.26.1.0/24S0156.26.2.0/24S0156.26.3.0/24S0156.26.56.0/24S1156.26.57.0/24S1156.26.58.0/24S1156.26.59.0/24S1第98頁98地址匯聚過程尋找156.26.0.0/24~156.26.3.0/24等4項最長相同前綴,只要觀察地址中第3個字節(jié):0=000000001=000000012=000000103=00000011對于這4條路徑,第3個字節(jié)前6位都是相同,

4項中最長相同前綴為22位;路由表中這4項能夠合并成:156.26.0.0/22。第99頁99觀察156.26.56.0/24~156.26.59.0/24第3個字節(jié):56=0011100057=0011100158=0011101059=00111011對于這4條路徑,第3字節(jié)前6位都是相同。也就是說,4項最長相同前綴是22位。所以,在路由表中這4項條目能夠合并成:156.26.56.0/22。匯聚后路由器RG路由表,路由條目由12個降低到6個。第100頁100匯聚后路由器RG路由表路由器輸出接口156.26.63.240/30S0(直接連接)156.26.63.244/30S1(直接連接)156.26.63.0/28S0156.26.63.16/28S1156.26.0.0/22S0156.26.56.0/22S1第101頁1016.4.2路由表建立、更新與路由選擇協(xié)議路由選擇算法(routingalgorithm)與路由選擇協(xié)議(routingprotocol)概念是不一樣;路由選擇算法目標是產生一個路由表,為路由器轉發(fā)IP分組找出適當下一跳路由器;設計路由選擇協(xié)議是實現路由表路由信息動態(tài)更新。第102頁102自治系統(tǒng)基本概念研究人員將整個互聯網劃分為很多較小自治系統(tǒng)(AS);自治系統(tǒng)關鍵是路由選擇“自治”;因為一個自治系統(tǒng)中全部網絡都屬于一個行政單位,比如一所大學、一個企業(yè)、政府一個部門,所以它有權自主地決定一個自治系統(tǒng)內部采取路由選擇協(xié)議;自治系統(tǒng)內部路由選擇稱為域內路由選擇;自治系統(tǒng)之間路由選擇稱為域間路由選擇。第103頁103路由選擇協(xié)議分類內部網關協(xié)議(IGP)外部網關協(xié)議(EGP)第104頁104內部網關協(xié)議IGP內部網關協(xié)議是在一個自治系統(tǒng)內部使用路由選擇協(xié)議;內部網關協(xié)議主要有:

—路由信息協(xié)議(RIP)

—開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)協(xié)議第105頁105外部網關協(xié)議EGP連接不一樣自治系統(tǒng)之間路由器之間使用外部網關協(xié)議EGP交換路由信息;外部網關協(xié)議主要是邊界網關協(xié)議(BGP)。第106頁106自治系統(tǒng)與IGP、EGP之間關系示意圖第107頁1076.4.3路由信息協(xié)議RIP路由信息協(xié)議RIP基于向量-距離(V-D)路由選擇算法;向量-距離路由選擇算法要求路由器周期性地通知相鄰路由器最新路由信息;路由刷新報文主要內容是由若干(V,D)組成表;V表示該路由器能夠抵達目標網絡或目標主機;D表示抵達目標網絡或目標主機跳數;路由器接收到相鄰路由器(V,D)報文后,按照最短路徑標準對各自路由表進行刷新。第108頁108向量-距離

路由選擇

算法原理

示意圖第109頁1096.4.4最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPFOSPF協(xié)議主要特點:使用鏈路狀態(tài)協(xié)議(linkstateprotocol);要求每個路由器周期性發(fā)送鏈路狀態(tài)信息,這些狀態(tài)包含路由器可用端口、已知可達路由和鏈路狀態(tài)信息;要求路由器在鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時用洪泛法向全部路由器發(fā)送該信息。第110頁110OSPF主干區(qū)域與區(qū)域概念自治系統(tǒng)內部又能夠深入分為:主干區(qū)域與區(qū)域兩級;主干路由器組成主干區(qū)域,區(qū)域要經過區(qū)域邊界路由器與主干路由器連接,以接入主干區(qū)域;區(qū)域路由器要向主干路由器匯報內部路由信息;自治系統(tǒng)之間經過自治系統(tǒng)邊界主干路由器實現互聯。第111頁111自治系統(tǒng)內部結構示意圖第112頁112OSPF協(xié)議執(zhí)行過程第113頁113OSPF域最短路徑選擇過程一個自治系統(tǒng)劃分為多個區(qū)域結構第114頁114計算最短路徑拓撲圖第115頁115依據最小開銷計算方法得出最短路徑第116頁116以R8為根最短路徑樹第117頁1176.4.5外部網關協(xié)議BGP外部網關協(xié)議基本設計思想域間路由選擇協(xié)議應該允許使用各種路由選擇策略,需要考慮包含安全、經濟方面原因;BGP-4采取路由向量(pathvector)路由協(xié)議;在配置BGP時,需要選擇最少一個BGP邊界路由器作為該自治系統(tǒng)“BGP講話人”;BGP講話人之間交換路由信息時,需要先建立TCP連接;利用BGP會話交換路由信息,增加新路由或撤消過時路由,以及匯報出差錯情況。第118頁118BGP講話人與自治系統(tǒng)關系第119頁119自治系統(tǒng)連接樹形結構第120頁120BGP路由選擇協(xié)議工作過程BGP路由選擇協(xié)議分組打開(open)分組—用來與相鄰另一個BGP講話人建立關系;更新(update)分組—用來發(fā)送某一路由信息,以及列出要撤消多條路由;?;睿╧eepalive)分組—用來確認打開報文,和周期性地證實相鄰邊界路由器存在;通知(notification)分組—用來發(fā)送檢測到差錯。第121頁121

6.4.6路由器與第三層交換技術路由器主要功效建立并維護路由表為了實現分組轉發(fā)功效,路由器內部有一個路由表數據庫與一個網絡路由狀態(tài)數據庫;路由器定時更新路由表;提供網絡間分組轉發(fā)功效當一個分組進入路由器時,路由器檢驗報文分組源地址與目標地址,然后依據路由表數據庫相關信息,決定該分組應該傳送給哪個路由器或主機。第122頁122路由器結構與工作原理路由器基本結構路由器是一個含有多個輸入端口和多個輸出端口,完成份組轉發(fā)功效專用計算機系統(tǒng);路由器是由“路由選擇處理機”和“分組處理與交換”兩部分組成。第123頁123路由器結構示意圖第124頁124路由選擇處理機路由選擇部分又稱為控制部分,其關鍵構件是路由選擇處理器;路由選擇處理器任務是依據所選定路由選擇協(xié)議結構路由表,同時從相鄰路由器交換路由信息,更新和維護路由表。第125頁125分組處理與交換部分分組處理與交換部分主要包含:交換結構、一組輸入端口和一組輸出端口;交換結構依據轉發(fā)表對分組進行處理,將輸入端口進入分組從適當輸出端口轉發(fā)出去;路由器每個輸入和輸出端口中各有三個模塊,對應于物理層、數據鏈路層和網絡層;假如接收分組是交換路由信息分組(如RIP或OSPF分組),則將這種分組送交路由選擇處理器;假如接收到是數據分組,則按照分組頭中目標地址查找轉發(fā)表,決定適當輸出端口。第126頁126討論:衡量路由器性能主要參數是路由器每秒鐘能夠轉發(fā)分組速率;最理想情況是路由器分組處理速率等于輸入端口線路傳送速率,人們將路由器這種能力稱為線速(linespeed);假如使用是OC-48鏈路,速率為2.488Gbps,分組長度為256字節(jié)。假如路由器處理能力到達線速,就要求路由器每秒鐘能處理121.48×106個分組,記作121.48Mpps。第127頁127排隊隊列當一個分組抵達一個輸入端口時需要在輸入隊列中排隊等候處理;路由器輸出端口設有緩存,存放等候轉發(fā)輸出分組隊列;只要路由器接收分組速率、處理分組速率、輸出分組速率小于線速,不論是輸入端口、處理分組過程與輸出端口都會出現排隊等候,產生分組轉發(fā)延時,嚴重時會因為隊列長度不夠溢出,而造成份組丟失。第128頁128路由器技術演變與發(fā)展第一代單總線單CPU結構路由器第129頁129第二代多總線多CPU結構路由器第130頁130第三代交換結構Gbps路由器第131頁131第三代交換結構Gbps路由器結構第132頁132第四代多級交換路由器第三代交換結構Gbps路由器成本增高,同時對新應用需求與協(xié)議改變適應能力差;針對這種情況,研究人員提出網絡處理器(NP)概念,經過采取多微處理器并行處理模式,使NP含有與ASIC芯片相當功效,同時含有很好可編程能力,使得用NP設計路由器性能大幅度提升,能適應未來發(fā)展需要;未來路由器應該是采取并行處理、光交換技術多級交換路由器。第133頁133第三層交換基本概念將第三層成熟路由技術與第二層高性能硬件交換技術相結合,到達快速轉發(fā)分組,確保QoS服務質量,提升結點性能目標。第134頁1346.5互聯網控制報文協(xié)議ICMP6.5.1

ICMP協(xié)議特點:ICMP本身是網絡層一個協(xié)議,它報文要封裝成IP分組,然后再傳送給數據鏈路層;ICMP設計初衷是用于IP協(xié)議在執(zhí)行過程中犯錯匯報,嚴格地說是由路由器來向源主機匯報傳輸差錯原因;ICMP不能糾正差錯,它只是匯報差錯,差錯處理需要由高層協(xié)議完成。第135頁1356.5.2ICMP報文類型ICMP信息封裝在IP分組數據字段中,不過長度必須限制在576字節(jié)之內;依據IP分組報頭要求,報頭協(xié)議字段值為1,路由器或主機依據報頭協(xié)議字段值為1,來判斷該IP分組攜帶是ICMP信息;ICMP報文分為:差錯匯報報文和查詢報文。第136頁136ICMP差錯匯報報文ICMP差錯報文分為:目站不可到達源站抑制超時參數問題改變路由第137頁137目不可到達分組又可以進一步分為:網絡不可到達(netunreachable)主機不可到達(hostunreachable)協(xié)議不可到達(protocolunreachable)端口不可到達(portunreachable)源路由選擇不能完成(sourceroutefailed)目網絡不可知(unknowndestinationnetwork)目主機不可知(unknowndestinationhost)第138頁138源站抑制當路由器或主機因擁塞而丟棄一個分組時,路由器發(fā)送站發(fā)送源抑制報文;超時路由器轉發(fā)分組時,生存時間TTL字段值減1后為0時丟棄這個分組;在丟棄該分組時,路由器向源主機發(fā)送超時匯報報文;接收分片不能組裝成份組,占用了大量緩沖區(qū),出現“死鎖”時,路由器向源主機發(fā)送超時匯報報文;第139頁139路由重定向報文更新主機路由表時向主機發(fā)送改變路由報文;改變路由過程第140頁140ICMP查詢報文作用設計ICMP查詢報文目標是實現對網絡故障診療與控制;在ICMP查詢報文中,一個結點發(fā)送出信息請求報文,由目標結點用特定格式進行應答;ICMP差錯匯報報文是單向,ICMP查詢報文是雙向、成對出現。第141頁141ICMP查詢報文ICMP查詢報文類型:回送請求和應答時間戳請求和應答地址掩碼請求和應答報文路由器問詢和通告第142頁142回送請求和應答回送請求和應答報文是為測試目標主機或路由器是否能抵達而設計;回送請求和回送應答報文可用來確定是否能在IP級通信;用戶調用Ping命令是經過回送請求和應答報文實現,用于檢驗和測試目標主機或路由器是否能夠抵達。第143頁143時間戳請求和應答時間戳請求和時間戳應答報文來確定IP分組在兩個機器之間往返所需時間,它也可用作兩個機器中時鐘同時;報文中有3個長度為32字節(jié)時間戳字段數值表示以毫秒為單位時間值;初始時間戳是源主機發(fā)出請求時間;接收時間戳是目標主機收到請求時間;發(fā)送時間戳是目標主機發(fā)送應答時間;第144頁144計算示例發(fā)送延遲時間=接收時間戳值-原始時間戳值接收延遲時間=報文返回時間-發(fā)送時間戳值往返延遲時間=發(fā)送延遲時間+接收延遲時間假如:原始時間戳值為24,接收戳值為42,發(fā)送戳值為50,分組抵達時間為70;那么:發(fā)送延遲時間=42-24=18毫秒接收延遲時間=70-50=20毫秒往返延遲時間=18+20=38毫秒實際上,只有當源主機和目標主機時鐘是同時,發(fā)送時間和接收時間計算才是準確,所以上述計算得到傳輸延遲時間不準確。第145頁145地址掩碼請求和應答報文假如希望得到子網掩碼,主機應發(fā)送地址掩碼請求報文給路由器;路由器收到地址掩碼請求報文就響應地址掩碼應答報文,向主機提供所需掩碼。第146頁146路由器問詢和通告主機發(fā)送分組時需要知道連接到本網絡上路由器IP地址,同時還需要知道這些路由器是否正常工作,這種情況下能夠使用路由器問詢和路由器通告報文;主機可將路由器問詢報文進行廣播;收到問詢報文一個或幾個路由器使用路由器通告報文廣播其路由選擇信息;在沒有主機問詢時,路由器能夠周期性地發(fā)送路由器通告報文。第147頁1476.6IP多播與IGMP協(xié)議6.6.1IP多播基本概念IP單播與多播

過程比較第148頁148

6.6.2IP多播地址標準分類D類地址用于IP多播;D類地址范圍在224.0.0.0~239.255.255.255;RFC3330定義了D類地址空間中被預留做特殊用途部分多播地址:224.0.0.0被保留;224.0.0.1指定為本網全部參加多播主機和路由器使用;224.0.0.11指定為移動代理地址;224.0.1.1~224.0.1.18被預留為電視會議等多播應用;239.0.0.0~239.255.255.255限制在一個組織中使用;完整保留多播地址表能夠從IANA網站獲取。第149頁1496.6.3IGMP協(xié)議基本內容IP多播基本思想:多個接收者能夠接收到從同一個或一組源結點一次發(fā)送相同內容分組;IP多播工作過程包含以下內容:定義了一個組地址;接收者通知路由器,表示希望加入(或退出)哪個多播組;發(fā)送者使用多播地址發(fā)送分組;路由器建立從發(fā)送者分支出去多播傳遞樹;利用這棵傳遞樹,路由器把多播組分組一直轉發(fā)到有多播組組員網絡中。第150頁1506.6.4多播路由器與IP多播中隧道技術多播路由器:實現多播分組轉發(fā);詳細有兩種實現方式:一個是專用多播路由器,另一個是在傳統(tǒng)路由器上實現多播路由功效。IP多播中隧道技術當IP多播分組在傳輸過程中碰到有不支持多播協(xié)議路由器或網絡時,就要采取隧道(tunneling)技術。第151頁151IP多播中隧道工作原理第152頁1526.7QoS與RSVP、DiffServ、MPLS協(xié)議網絡中不一樣層次都會包括QoS問題;評價網絡層QoS參數主要是帶寬與傳輸延時;IP協(xié)議提供“盡力而為”服務,這對于多媒體網絡服務顯然不適應;在網絡層引入QoS保障機制目標是:經過協(xié)商為某種網絡服務提供所需網絡資源,預防個別網絡應用獨占共享網絡資源;QoS保障機制實際上是一個網絡資源分配機制。確保IP網絡QoS技術主要有:RSVP、DiffServ與MPLS。第153頁1536.7.1資源預留協(xié)議RSVPRSVP關鍵是為一個應用會話提供服務質量確保;資源預留心味著路由器知道需要為即將出現會話預留多少鏈路帶寬和緩沖區(qū);為了做到這一點,需要源結點和目標結點之間在會話之前建立一個連接,路徑上全部路由器都要預留需要資源。第154頁154RSVP主要特征支持單播與多播;單向預留;接收者發(fā)起預留;維護互聯網網絡中軟狀態(tài)。第155頁155路由器對會話處理過程第156頁156端-端資源預留過程第157頁157RSVP不足基于單個數據流端-端資源預留、調度處理和緩沖區(qū)管理、狀態(tài)維護機制太復雜,開銷太大,系統(tǒng)可擴展性與魯棒性差,不適合用于大型網絡;在當前網絡上推行RSVP服務,需要對現有路由器、主機與應用程序做對應調整,實現難度也很大;單純RSVP結構實際上無法讓業(yè)界接收,也無法在互聯網上得到廣泛應用。第158頁1586.7.2區(qū)分服務DiffServDiffServ基本概念DS區(qū)與DS域考慮系統(tǒng)可擴展性,將提供區(qū)分服務網絡分為DS區(qū)與DS域兩級;實現區(qū)分服務功效結點稱為DS結點;DS結點分為內部結點與邊界結點(boundarynode);邊界結點能夠是路由器、主機或防火墻。第159頁159DS結點DS域是由一組互聯DS結點組成,它們采取統(tǒng)一服務提供策略;DS域內部結點只完成簡單調度轉發(fā)功效,而流狀態(tài)信息與流監(jiān)控信息保留在邊界結點上,內部結點與狀態(tài)無關;不一樣DS域之間經過邊界路由器互聯組成DS區(qū)。第160頁160邊界路由器邊界路由器連接DS域與非DS域;邊界路由器依據流要求和資源預留信息將進入網絡單流分類、整形、匯聚為不一樣流聚合;普通DS域由毗鄰,屬于同一個網絡管理機構網絡組成,如某個校園網、企業(yè)網或ISP網絡;連續(xù)幾個DS域組成了DS區(qū),區(qū)內能夠支持跨越多個字段區(qū)分服務。第161頁161DiffServ網絡結構第162頁162區(qū)分服務標識字段與區(qū)分服務標識DSCP為了到達在不改變網絡結構而在路由器上增加區(qū)分服務功效目標,DiffServ借用IPv4協(xié)議報頭中8位服務類型TOS字段,定義DiffServDS域;在IPv6協(xié)議中使用通信類型字段;通信類型也是8位,表示IPv6數據包類或優(yōu)先級;這個字段功效類似于IPv4服務類型字段。第163頁163IPv4協(xié)議報頭中DS域依據RFC2474要求,DS域占用IPv4協(xié)議報頭中8位服務類型TOS字段,前6位作為區(qū)分服務標識(DSCP),后2位(CU)暫時沒有使用。第164頁164DiffServ系統(tǒng)基本工作原理DiffServQoS服務功效由邊界路由器負擔;邊界路由器結構分為兩部分:分類器(classifier)調整器(conditioner)調整器由三部分組成:計量器(meter)標識器(marker)整形器(shaper)第165頁165DiffServ工作原理示意圖第166頁166分類器依據進入分組源與目標IP地址、源端口與目標端口號,以及分組標示進行分類,然后交給標識器;計量器依據事先約定服務等級協(xié)定SLA,不停地檢測分組實時速率,并將速率統(tǒng)計信息傳送給標識器與整形器;標識器在分組頭DS標識字段中標識適當DSCP值;整形器設置有緩沖區(qū),使用標準令牌桶、漏斗桶等算法,經過延遲或丟棄方法,使分組傳輸符合傳輸調整(TCA)協(xié)議規(guī)范。第167頁1676.7.3多協(xié)議標識交換MPLSMPLS基本概念MPLS將數據鏈路層第二層交換技術引入網絡層,實現快速IP分組交換;關鍵網絡由標識交換路由器LSR組成;在MPLS域邊緣連接其它子網路由器是邊界標識交換路由器E-LSR;MPLS在E-LSR之間建立標識交換路徑(LSP);MPLS降低IP網絡中每個路由器逐一分組處理工作量,能夠深入提升路由器性能和傳輸網絡服務質量。第168頁168MPLS服務功效:面向連接QoS服務M

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