計算機通信與網絡教程PPT資料

計算機通信(tōngxìn)與網絡教程第一頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.2網絡(wǎngluò)互連技術8.2.1物理層互連互聯(lián)原理(yuánlǐ)：（參見書中）中繼器：增加信號/比特傳遞(chuándì)距離。共享式集線器：以幀為單位增加信號/比特傳遞距離。8.2.2鏈路層互連互聯(lián)原理：（參見書中）網橋：實現(xiàn)MAC幀格式的轉換和傳輸轉發(fā)。交換式集線器/交換機：透明網橋（查表；廣播；記錄）。源路由網橋（廣播發(fā)現(xiàn)；選擇；填寫幀頭）。8.2.3網絡層互連互聯(lián)原理：（參見書中）不同的尋址方式。不同的最大分組長度。不同的網絡訪問機制。不同的流量調節(jié)手段。不同的差錯恢復方法。不同的狀態(tài)報告途徑。不同的路由選擇技術。不同的服務模式。（連接服務、無連結服務）路由器/網絡層網關：網絡A網絡B

網絡協(xié)議協(xié)議協(xié)議網絡接口A系統(tǒng)A轉換系統(tǒng)B接口B路由器結構第二頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3互聯(lián)網技術(jìshù)8.3.1網絡(wǎngluò)組成結構及IP服務8.3.2IP地址IP地址組成(zǔchénɡ)：網絡識別號net_id

主機識別號host_idIP地址類別：子網劃分與子網掩碼：無類別域間路由選擇：網絡地址轉換NAT：

源IP端口目的IP端口協(xié)議172.20.130.1AA202.115.128.3380TCP172.20.130.2BB202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port1

202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port2202.115.128.3380TCP第三頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.3IP數(shù)據(jù)(shùjù)報一個3000字節(jié)的UDP報文在以太網傳輸(chuánshū)的分片：

1480

1480

4020+148020+148020+40

0110010101101011x010000000000000

0110010101101011x010000010111001

0110010101101011x000000101110010第四頁，共16頁。路由過程(guòchéng)：（參見書中）路由表：（參見(cānjiàn)書中）第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.4IP路由直接(zhíjiē)路由：地址轉換協(xié)議ARP/RARP。間接路由：默認網關。

MACAIPAIPBDataCRCIPAIPBMACAMACB=?IPAIPBMACAMACBMACBMACDIPc第五頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.5IP路由算法(suànfǎ)路由信息(xìnxī)協(xié)議RIP目的鏈路跳數(shù)A-0目的鏈路跳數(shù)B-0目的鏈路跳數(shù)C-0目的鏈路跳數(shù)D-0目的鏈路跳數(shù)E-0A11A31C21C51B11C12B21A22B41A42E51E41E61B62C62D31E32D61D42D52第六頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity開放式最短路徑(lùjìng)優(yōu)先OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫鄰居鏈路代價版本A—BA—DB—AB—CB—EC—BC—ED—AD—EE—BE—CE—D131242536456111111111111000000000000OSPF消息：Hello，發(fā)現(xiàn)和維護鄰居可達性；摘要，向鄰居通告自己(zìjǐ)的版本信息；請求，要求具體的某條鏈路狀態(tài)信息；更新，泛洪通告被要求的鏈路消息；確認，對收到的更新消息進行確認。∞∞11(1,3)第七頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity邊界(biānjiè)路由協(xié)議BGP路徑向量(xiàngliàng)和路徑屬性：名稱功能OPEN建立鄰接關系，如果對方同意則用KEEPALIVE確認。UPDATE發(fā)送路由更新消息，通告對等體對端一條可用的路由或者撤銷不可用路由。根據(jù)UPDATE消息可構造出AS間的拓撲關系，進而得到AS路徑向量，選定合適的路由。KEEPALIVE保持對等體對端可達的心跳機制。NOTIFICATION通告出錯信息（消息頭錯誤、OPEN錯誤、UPDATE錯誤）。第八頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.6互連網控制(kòngzhì)報文ICMPICMP報文格式與傳遞(chuándì)：ICMP差錯(chācuò)報文：不可達信宿報告；超時報告；參數(shù)出錯報告。ICMP控制報文：擁塞控制；路由和重定向。ICMP請求/應答報文：回應請求與應答；時間戳請求與應答；地址模請求與應答。第九頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.7IPv6簡化報頭和靈活(línɡhuó)擴展：層次化地址(dìzhǐ)結構：

單播地址類型組播地址選播/任意播地址即插即用連網(liánwǎnɡ)：網絡層認證與加密：服務質量保證：支持移動中通信：第十頁，共16頁。16NAT-port1E51共享式集線器：以幀為單位增加信號/比特傳遞距離。請求，要求具體的某條鏈路狀態(tài)信息；互聯(lián)原理：（參見書中）點到多點交換路徑：用于發(fā)布組播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。D61功能有限，速度快。3）根據(jù)對應數(shù)據(jù)記錄的出口信息進行轉發(fā)。RSM：IP路由轉發(fā)(zhuǎnfā)模塊；TheSchoolofElectronicInformationE61ICMP請求/應答報文：一個3000字節(jié)的UDP報文在以太網傳輸(chuánshū)的分片：通告出錯信息（消息頭錯誤、OPEN錯誤、UPDATE錯誤）。D52第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4互聯(lián)網中的新技術(jìshù)8.4.1第三層交換(jiāohuàn)技術報文交換方式(fāngshì)：路由式交換機

功能有限，速度快。特性：限制處理的協(xié)議（IP、以太網）；僅支持個別路由協(xié)議（RIP、OSPF）；監(jiān)聽ARP，建立IP到MAC的映射表；用ASIC降低路由代價、提高路由性能為目標。交換式路由器（現(xiàn)代Internet路由器）高效率線速路由與控制。特性：只針對IP；將盡可能多的功能構造到硬件（查表、匹配計算等）；報文不退回到慢速通道處理（即便是處理失?。宦酚杀碜銐虼?。流交換方式：端系統(tǒng)驅動。網絡驅動。特點：路由一次、隨后交換，在源和目的之間建立交換捷徑或直通路徑。第十一頁，共16頁。

Fast-IP

NetFlowNHRP請求NHRP請求A和B－MAC封裝NHRP響應A和B－MAC封裝NHRP響應NFFC：NetFlow特征卡，保存IP到MAC的映射表；RSM：IP路由轉發(fā)(zhuǎnfā)模塊；SE：交換引擎。RSMNFFCSE第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity第十二頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.2多協(xié)議(xiéyì)標記交換——MPLS核心思想：邊緣路由，內部(nèibù)交換。標記交換IPv6IPv4IPXAppleTalk……EthernetFDDIATMFRSDHADSL……轉發(fā)等效(děnɡxiào)類FEC：標簽：DataData鏈路層PIC標簽網絡層PCI數(shù)據(jù)標記/標簽：Label(20bits)Exp(3bits)S(1bit)TTL(8bits）

轉發(fā)信息庫FIB：入口標記出口標記地址前綴輸出端口第十三頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity轉發(fā)部件：1）從分組中抽取(chōuqǔ)標記；2）在轉發(fā)信息庫FIB中檢索匹配的信息；3）根據(jù)對應數(shù)據(jù)記錄的出口信息進行轉發(fā)?？刂撇考?）捆綁標記和轉發(fā)等效類；2）發(fā)布捆綁信息給其他標記交換路由器；3）根據(jù)捆綁和發(fā)布結果以及路由協(xié)議構造FIB。功能(gōngnéng)組件：標記(biāojì)交換路徑：點到點交換路徑：用于發(fā)布單播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。多點到點交換路徑：多個入口對應一個出口，適用于盡力而為的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。點到多點交換路徑：用于發(fā)布組播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。多點到多點交換路徑：用于基于共享樹的組播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。標記分配驅動方式拓撲驅動：依靠路由協(xié)議控制信息流驅動標記分配，建立交換路徑。請求控制驅動：由請求控制業(yè)務發(fā)起標記分配，如RSVP。業(yè)務流驅動：在業(yè)務流到達時，臨時發(fā)起分配，建立交換路徑。MPLS的優(yōu)點：當網絡拓撲變化時，與傳統(tǒng)的IP路由方式比，MPLS能夠提供更快和更可預測的保護能力和恢復能力，即MPLS保護。支持流量工程（TrafficEngineering）、虛擬私有網VPNs、第二層傳輸服務、多層覆蓋網絡等應用。第十四頁，共16頁。第八章網絡互連與網間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.3移動(yídòng)IP技術目的(mùdì)：解決位置經常移動或運動過程中的電腦接入互聯(lián)網的問題。移動(yídòng)支持技術：歸屬IP地址——歸屬代理。轉交IP地址——異地代理。工作過程：