【計算機(jī)課件】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(五)

傳統(tǒng)IP地址分類的缺點

將IP地址空間劃分成A-D類，存在著不合理的地方，

例如：

一、IP地址空間的利用率有時很低。

網(wǎng)絡(luò)上可以連接的主機(jī)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實際連接數(shù)量，大量地址

空間被浪費了。例如A類網(wǎng)絡(luò)，可連接1000萬個主機(jī)，實際連

接數(shù)達(dá)不到。

二、給每一人物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號會使路由表變得太大因

而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。

例如：c類網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量達(dá)到幾百萬，使路由表的路由記錄數(shù)

量過于龐大，增加了路由器的成本，查詢路由也耗費了大量時

間。

三、兩級的IP地址不夠靈活。

增加新的網(wǎng)絡(luò)要先申請網(wǎng)絡(luò)號，然后才能開通上網(wǎng)，周期比較

長，不能應(yīng)付一些緊急的應(yīng)用。

4.3劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng)

子網(wǎng)的引入

為了緩解傳統(tǒng)ip地址分類方法的缺陷，在ip地址中

增加子網(wǎng)號字段，即將原來的兩級地址變?yōu)槿壍?/p>

址。這種ip地址分類方法叫劃分子網(wǎng)。

具體做法是：

從ip地址的主機(jī)號host-id借用若干位作為子網(wǎng)號

subnet-id,這樣在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部二級IP地址就變成三

級IP地址。

IP地址｛〈網(wǎng)絡(luò)號〉，〈子網(wǎng)號〉，〈主機(jī)號〉｝

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所劃分的子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)外部的主機(jī)或路由器是

看不見這個網(wǎng)絡(luò)有多少個子網(wǎng)，即對網(wǎng)絡(luò)外部仍然表

現(xiàn)為一個網(wǎng)絡(luò)。

分組傳送的基本思路

1、凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)某個主機(jī)的IP數(shù)據(jù)報,

仍然是根據(jù)IP數(shù)據(jù)報的目的網(wǎng)絡(luò)號net-id找到連接在

本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。

2、此路由器在收到IP數(shù)據(jù)報后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號

net-id和子網(wǎng)號subnet-id找至U目的子網(wǎng)。

3、最后就將IP數(shù)據(jù)報直接交付目的主機(jī)。

例如：某單位擁有B類IP地址，網(wǎng)絡(luò)地址是145.1300

（145.13是網(wǎng)絡(luò)號），取主機(jī)號的前8位作為子網(wǎng)號，

后8位是主機(jī)號，劃分三個子網(wǎng)145.1330,

,o劃分子網(wǎng)后，整個網(wǎng)絡(luò)對

外仍表現(xiàn)為一個網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址仍為145.1300,網(wǎng)絡(luò)

外部也不知道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部劃分了幾個子網(wǎng)。

一個未劃分子網(wǎng)的B類網(wǎng)絡(luò)

我的網(wǎng)絡(luò)地址

01

是1

1________________________7R734

oI\口"..旦

1-5

廠3

網(wǎng)絡(luò),：

)

13.7.56

麒鬻的分組均14s.23上」

［到達(dá)《贏器J

劃分為三個子網(wǎng)后對外仍是一個網(wǎng)絡(luò)

)斤有到達(dá)網(wǎng)絡(luò),

、、、

的分組均到達(dá)01\

//1/14\\

此路由器0I..'\

IX5

,_一!?

子網(wǎng)//

//

/子網(wǎng)

H

I

6

子網(wǎng)\

13」

網(wǎng)絡(luò)

//

提出問題

數(shù)據(jù)報到達(dá)了路由器,路由器如何把它轉(zhuǎn)發(fā)到合

適的子網(wǎng)呢？

例如：上圖所示，目的地址是145.13310的數(shù)據(jù)

報到達(dá)了路由器R1,R1如何把它轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)

145.13.3.0呢?

從IP數(shù)據(jù)報的首部并不知道目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)

是否劃分了子網(wǎng)。因此，僅從IP數(shù)據(jù)報本身我們

無法得出目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)信息。

為了讓數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到正確的子網(wǎng)，我們引入了子

網(wǎng)掩石馬(subnetmask)。

2.子網(wǎng)掩碼

了使用子網(wǎng)掩碼（subnetmask）可以找出IP地址中的

子網(wǎng)部分。

■子網(wǎng)掩碼也是32位，由一串連續(xù)的1和跟隨的0組

成的，“1”對應(yīng)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址+子網(wǎng)地址，0對

應(yīng)著主機(jī)地址。

■將ip地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”操作，即可分離出

網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址。（1與任何數(shù)進(jìn)行與操作都

等于任何數(shù)，而0與任何數(shù)進(jìn)行與操作都等于0）

（IP地址）AND（子網(wǎng)掩碼尸網(wǎng)絡(luò)地址+子網(wǎng)地址

■劃分子網(wǎng)出現(xiàn)后，我們習(xí)慣將網(wǎng)絡(luò)地址+子網(wǎng)地址

稱為子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，或者直接就稱網(wǎng)絡(luò)地址。

IP地址的各字段和子網(wǎng)掩碼

以145.13310為例

.

■________n1eIDt1-id_________??________hnct_id________

兩級IP地址145.13.3.10

■________ncae+i-iiu/H________?■suoneiTQnhoccs+i-iui——J?

三級IP地址145.13.3.10

--------子網(wǎng)號為3的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號-------一主機(jī)號——

子網(wǎng)掩碼11111111111111111111111100000000

子網(wǎng)的

網(wǎng)絡(luò)地址145?13.30

（IP地址）AND（子網(wǎng)掩碼）二

網(wǎng)絡(luò)地址

兩級IP地址網(wǎng)絡(luò)號net-id主機(jī)號host-id

三級IP地址net-idsubnet-idhost-id

逐位進(jìn)行AND運算

子網(wǎng)掩碼11111111111111111111111100000000

子網(wǎng)的net-id千-

網(wǎng)絡(luò)地址^subnet-id0

默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼

■子網(wǎng)劃分出現(xiàn)后，因特網(wǎng)規(guī)定所有的網(wǎng)絡(luò)

必須使用子網(wǎng)掩碼，路由器的路由表中必

須有子網(wǎng)掩碼這一欄。（查看本機(jī)路由表

的命令routeprint）

提出問題：

有些網(wǎng)絡(luò)并沒有劃分子網(wǎng)，那路由表中

的子網(wǎng)掩碼一欄怎么寫？

對于每類網(wǎng)絡(luò)，我們使用默認(rèn)的子網(wǎng)掩

碼，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼中1的位置和IP地址中

的net-id正好1對應(yīng)。

默認(rèn)子網(wǎng)掩碼

A

類網(wǎng)絡(luò)地址net-idhost-id為全0

地

址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼

11111111000000000000000000000000

B

類網(wǎng)絡(luò)地址net-idhost-id為全0

地

址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼

11111111111111110000000000000000

C

類網(wǎng)絡(luò)地址net-idhost-id為全0

地

址

默認(rèn)子網(wǎng)掩碼

11111111111111111111111100000000

子網(wǎng)掩碼是一個重要屬性

■路由器在和相鄰路由器交換路由信息時，必須

把自己所在網(wǎng)絡(luò)（或子網(wǎng)）的子網(wǎng)掩碼告訴相

鄰路由器。

■路由器的路由表中的每一個項目，除了要給出

目的網(wǎng)絡(luò)地址外，還必須同時給出該網(wǎng)絡(luò)的子

網(wǎng)掩碼，這樣路由表就由三部分組成：目的網(wǎng)

絡(luò)地址，子網(wǎng)掩碼，下一跳地址。

■若一個路由器連接在兩個子網(wǎng)上就擁有兩個網(wǎng)

絡(luò)地址和兩個子網(wǎng)掩碼。

【例4-2】已知IP地址是141」4.72.24,子網(wǎng)

掩碼是。試求網(wǎng)絡(luò)地址。

(a)點分十進(jìn)制表示的IP地址141.14Ij2124

(b)IP地址的第3字節(jié)是_進(jìn)制141.14.01001000.24

111

(c)子網(wǎng)掩碼是111111111111111111000000：00000000

(d)IP地址與子網(wǎng)掩碼逐位相與141.14.01000000.0

(e)網(wǎng)絡(luò)地址(點分十進(jìn)制表示)141.14.64.0

【例4?3】在上例中，若子網(wǎng)掩碼改為

o試求網(wǎng)絡(luò)地址，討論所得結(jié)果。

(a)點分十進(jìn)制表示的IP地址14114172|.24

(b)IP地址的第3字節(jié)是_進(jìn)制141.14.01001000.24

11

(c)子網(wǎng)掩碼是111111111111111111100000：00000000

(d)IP地址與子網(wǎng)掩碼逐位相與141.14.01000000.0

(e)網(wǎng)絡(luò)地址(點分十進(jìn)制表示)14114640

不同的子網(wǎng)掩碼得出相同的網(wǎng)絡(luò)地址。

但不同的掩碼的效果是不同的。

『32使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過程

■在不劃分子網(wǎng)的兩級IP地址下，從IP地址

得出網(wǎng)絡(luò)地址是個很簡單的事。

■但在劃分子網(wǎng)的情況下，需要利用子網(wǎng)掩碼

得出IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址。

■因此分組轉(zhuǎn)發(fā)的算法也必須做相應(yīng)的改動。

年劃分子網(wǎng)的情況下路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的算法

(1)從收到的分組的首部提取目的IP地址Do

(2)先用各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和。逐位相“與”，看是否

和

相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。

否則就是間接交付，執(zhí)行(3)。

(3)若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由，則將

分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。

(4)對路由表中的每一行的子網(wǎng)掩碼和。逐位相“與”，

若其結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送

給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。

(5)若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表

中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行(6)。

(6)報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。

【例4-4】已知互聯(lián)網(wǎng)和路由器中的路由表。主機(jī)

H1向H2發(fā)送分組。試討論收至ijH1

向”發(fā)送的分組后查找路由表的過程。

R1的路由表（未給出默認(rèn)路由器）

3目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳

H口子網(wǎng)1：

網(wǎng)絡(luò)地址28接口0

丁子網(wǎng)掩石鼻282828接口1

R

02

Ri子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

301

子網(wǎng)掩碼255,255.255.128

029

Hgi38,

R2

1

I"子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

^^128.30.36.12子網(wǎng)掩碼255,255.255.0

主機(jī)H1要發(fā)送分組給出

要發(fā)送的分組的目的IP地址：38

R1的路由表（未給出默認(rèn)路由器）

3；目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳

子網(wǎng)1：/

網(wǎng)絡(luò)地址128.06.33.028接口0

2828接口1

R2

子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

30

子網(wǎng)掩碼255,255.255.128

29

38」

因此，?首先檢查目的主機(jī)38是否連接在本

網(wǎng)絡(luò)上。如果是，則直接交付；

否則，就送交路由器并逐項查找路由表。

本子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼255,255.255.128

與分組的IP地址38逐比特相“與"（AND操

作）

28AND38的計算

255就是二進(jìn)制的全1,因此255ANDxyz=xyz,

這里只需計算最后可128AND?38即可。

128一附000000

138^<001010

逐比特AND操作后：lloOOOOO->128

255.255.255128

逐比特AND操作128.30.33.138

128.30.33128wH1的網(wǎng)絡(luò)地址

因此H1必須把分組傳送到路由器R1

然后逐項查找路由表

R1的路由表（未給出默認(rèn)路由器）

3I目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳

H口子網(wǎng)1：

網(wǎng)絡(luò)地址M28接口0

丁子網(wǎng)掩石鼻28?2828接口1

MR

02

子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址28

301

子網(wǎng)掩碼255,255.255.128

029

ni38

1

r子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址

￡H3^2子網(wǎng)掩碼255,255.255.0

路由器收到分組后就用路由表中第1個項目的

子網(wǎng)掩碼和38逐比特AND操作

R1收到的分組的目的IP地址：38

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）

3目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳

H口子網(wǎng)1：*

=!網(wǎng)絡(luò)地址12M.30.33.028接口0

丁子網(wǎng)掩石馬255255.255.128128.30*12828接口1

128.30.最工

R

128.30.33.02

Ri

子網(wǎng)2甫不一致128

301

5.128

0129

38,

28AND38=28

不匹配！

（0^28與路由表中的不一致）

路由器R1再用路由表中第2個項目的

子網(wǎng)掩碼和38逐比特AND操作

R1收到的分組的目的IP地址：38

的路由表（未給出默認(rèn)路由器）

3目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳

H口子網(wǎng)1：

=!網(wǎng)絡(luò)地址12M.30.33.028接口0

丁子網(wǎng)掩碼255255.255.1282828接口1

欣

128.30.3R

128.30.33.02

Ri

子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地28

301子網(wǎng)掩彳一致!.128

029

38

R2

28AND38=28

匹配!這表明子網(wǎng)2就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò)

,從接口1把分組轉(zhuǎn)發(fā)出去。

無分類編址的引入

劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇

到的困難。然而在1992年因特網(wǎng)仍然面臨三個

必須盡早解決的問題，這就是：

1、B類地址在1992年已分配了近一半，眼看就

要在1994年3月全部分配完畢！

2、因特網(wǎng)主干網(wǎng)上的路由表中的項目數(shù)急劇增

長（從幾千個增長到幾萬個）。

3、整個IPv4的地址空間最終將全部耗盡。

采用無分類編址CIDR方法緩解這些問題。

兒3.3無分類編址CIDR（構(gòu)造超網(wǎng)）

■CIDR消除了傳統(tǒng)的A類、B類、C類以及劃分

子網(wǎng)的概念。CIDR采用兩級編址的方法，用

網(wǎng)絡(luò)前綴指明網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號指明主機(jī)：

IP地址：:=｛〈網(wǎng)絡(luò)前綴〉，〈主機(jī)號〉｝（4-3）

■CIDR使用“斜線記法”，即在IP地址后面加

上一個斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的位

數(shù)（這個數(shù)值對應(yīng)于劃分子網(wǎng)方法中子網(wǎng)掩碼

中1的個數(shù)）。如：/20

■CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成

一個"CIDR地址塊”。

地址塊

./20表示的地址塊共有212個地

址（因為斜線后面的20指網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)，

IP地址后面的12位標(biāo)識著主機(jī)號）。

■/20地址塊的最小地址（起始地

址）：

■/20地址塊的最大地址：

55

■全0和全1的主機(jī)號地址一般不使用。

/20表示的地址（2口個地址）

最小地址=中0000000000011100010。00000000000

10000000000011100010000000000001

10000000000011100010)00000000010

10000000000011100010)00000000011

所有地址10000000000011100010)00000000100

的20位10000000000011100010)00000000101

前綴都是

一樣的1000000000001110001011111011

1000000000001110001011111100

1000000000001110001011111101

1000000000001110001011111110

最大地址11000000000001110001011111111

路由聚合(routeaggregation)

■一個地址塊可以表示很多地址，這種地址

的聚合常稱為路由聚合（也稱為構(gòu)造超網(wǎng)）,

它使得路由表中的一個項目可以表示很多

個（例如上千個）原來傳統(tǒng)分類地址的路由。

■例如：前綴長度不超過23位的地址塊都包

含了多個C類地址（如表47所示），這些C

類地址合起來就構(gòu)成了超網(wǎng)。利用超網(wǎng)可

以大大減少路由表中記錄的條數(shù)。

CIDR地址分配舉例

■利用CIDR編址很靈活，網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)由斜線后面的

數(shù)字決定，如/15,代表網(wǎng)絡(luò)地址是15位，不像傳統(tǒng)

IP地址分類方法只能以/8,/16,/24為單位分配。下面

看個實例：

■某大學(xué)需要800個IP地址，ISP就給該校分配地址塊

/22（大約有1024個ip地址）。

■學(xué)校再將地址分配給各個系。根據(jù)各系IP地址的需求

給四個系分配地址塊，分別是：/23,

/24,/25,206.071.128/25。

■各系還可以把IP地址再往下分。

從上述例子，我們可以看出，一方面地址的分配很靈

活，另一方面四個系的地址塊聚合成206064.0/18,

減少了路由器內(nèi)記錄的條數(shù)。

?4.4網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP

ICMP(InternetControlMessageProtocol)網(wǎng)際

控制報文協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層的一個重要協(xié)議，

它用于在主機(jī)、路由器之間傳遞控制信息。

控制信息包括網(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、

路由是否可用等等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。

-ICMP允許主機(jī)或路由器報告差錯情況和

提供有關(guān)異常情況的報告。如：ping命令

ICMP報文的格式（簡單了解）

前8位指081631

ICMP報文

的類型

IP數(shù)據(jù)報

ICMP報文作為網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組

成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。

4.4.1ICMP報文的種類

■ICMP報文的種類有兩種，即ICMP差錯報告報文

和ICMP詢問報文。

■差錯報文有5種（了解）：

1、終點不可達(dá)

2、源點抑制（Sourcequench）（網(wǎng)絡(luò)擁塞）

3、時間超過（tracert命令）

4、參數(shù)問題

5、改變路由（重定向）（Redirect）

ICMP詢問報文有兩種

■回送請求和回答報文

ICMP回送請求報文是由主機(jī)或路由器向某

目的主機(jī)發(fā)出的詢問，收到報文的主機(jī)必須

給源主機(jī)或路由器發(fā)送ICMP回送回答報文。

例如：ping命令

■時間戳請求和回答報文

4.4.2ICMP的應(yīng)用舉例

_________PING

■PING（PacketInterNetGroperj分組網(wǎng)間探測,

用來測試兩個主機(jī)之間的連通性。

■PING使用了ICMP回送請求與回送回答報文。

■在DOS命令行模式下，輸入pinghostname

（hostname可以為目的主機(jī)的ip或域名或主機(jī)

名），源主機(jī)默認(rèn)發(fā)送4條ICMP回送請求報文,

目的主機(jī)收到后就要發(fā)回ICMP回送回答報文。

將數(shù)據(jù)報傳送狀態(tài)參數(shù)回復(fù)給源主機(jī)。

注意：有些主機(jī)為了防止惡意攻擊不理睬外界的

ICMP請求報文，即不發(fā)送回答報文。

PING的應(yīng)用舉例

C:\DocumentsandSettings\XXR>ping

Pinging[30]with32bytesofdata：

Replyfrom30：bytes=32tine=368nsTTL=242

Replyfrom30：bytes=32tine=374nsTTL=242

Requesttimedout.

Replyfrom30：bytes=32tine=374nsTTL=242

Pingstatisticsfor30：

Packets：Sent=4,Received=3,Lost=1<25zloss），

Approximateroundtriptinesinnilli-seconds：

Minimum=368ms,Maximum=374ns,Auerage=372ns

路由跟蹤命令tracert

Tracert命令可以將源主機(jī)到目的主機(jī)所經(jīng)過的路由

器記錄下來返回給源主機(jī)。

工作原理：

1、源主機(jī)發(fā)送TTL等于1的ICMP數(shù)據(jù)報（1次發(fā)3

個），到達(dá)第一個路由器R1,TTL等于0,R1將數(shù)

據(jù)報丟棄，并向源主機(jī)發(fā)送超時差錯報告報文。

2、源主機(jī)收到R1發(fā)的報文后發(fā)送TTL等于2的

ICMP數(shù)據(jù)報，到達(dá)第二個路由器R2,丟棄,R2向

源主機(jī)發(fā)送超市差錯報告報文。

3、源主機(jī)依次發(fā)送TTL等于3、4、5…n的ICMP報

文，直到icmp報文到達(dá)目的主機(jī)，結(jié)束

tracert

C：\DocunentsandSettingsXAdninistratoi?>tracert

Tracingroutetofrontend-vd.a.sohu.con(221.179.180.23

oueranaxinunof30hops：

1*Requesttinedout-

2<1ms<1ms<1RSbogon1192.168.99,251]

31ms1ms1RS121.18.52.97

4Requesttimedout.

53ms2ns2ms221.194.56.173

65ms5ms5ns218.12.255.33

75ms5ms5RS202.99.160.117

817ms18ms18ms219.158.20.17

917ms17ns18RS219.158.11.54

10103ms107ns103ms219.158.34.230

11148RS211.136.2.1

12127ms107RS107ms211.136.7.178

13150ns107ms108ms221.179.171.22

14149ns108ms175ms221.179.171.46

15110ns110ns109ms221.179.179.70

16110ms109ns109ms221.179.179,166

17128ms108ns221.179.180.205

18138ns127ms221.179.180.2

19128ns136ms221.179.180.2

4.5,5路由器

■路由器是一種具有多個輸入端口和多個

輸出端口的專用計算機(jī)，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)

分組。也就是說，將路由器某個輸入端

口收到的分組，按照分組要去的目的地

（即目的網(wǎng)絡(luò)），把該分組從路由器的

某個合適的輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)給下一跳路由

■下一跳路由器也按照這種方法處理分組,

直到該分組到達(dá)終點為止。

]路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表

!路由器中有路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表,路由表是由

路由選擇協(xié)議動態(tài)生成。轉(zhuǎn)發(fā)表是根據(jù)路

由表生成的。我們在學(xué)習(xí)和使用路由器時,

一般不區(qū)分這兩個表的區(qū)別，籠統(tǒng)的叫它

們路由表。

■另外，本書4.5節(jié)前面介紹了路由選擇協(xié)議,

這個協(xié)議實現(xiàn)了找到最佳路徑傳遞數(shù)據(jù)報

的算法，有多種算法，課堂上不再講授，

有興趣的同學(xué)可以研究下。

典型的路由器的結(jié)構(gòu)

3-----網(wǎng)絡(luò)層

2——數(shù)據(jù)鏈路層路由

1-----物理層選擇

輸入端口i1

分組

輸入端口轉(zhuǎn)發(fā)

-I1卜|~^~|-^3/-

17

輸入端口對線路上

收到的分組的處理

■數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢臀膊亢?，將分組送到

網(wǎng)絡(luò)層的隊列中排隊等待處理。這會產(chǎn)生一定

的時延。

輸入端口的處理

從

線

交

路

換

接

結(jié)

收

構(gòu)

分

組

輸出端口將交換結(jié)構(gòu)傳送

來的分組發(fā)送到線路

■當(dāng)交換結(jié)構(gòu)傳送過來的分組先進(jìn)行緩存。數(shù)據(jù)

鏈路層處理模塊將分組加上鏈路層的首部和尾

部，交給物理層后發(fā)送到外部線路。

輸出端口的處理

向

網(wǎng)絡(luò)層處理線

交

分組排隊路

發(fā)

換

送

結(jié)數(shù)據(jù)鏈路層

物理層處理分

構(gòu)處理

組

緩存管理

I分組丟棄

■若路由器處理分組的速率趕不上分組進(jìn)入

隊列的速率，則隊列的存儲空間最終必定

減少到零，這就使后面再進(jìn)入隊列的分組

由于沒有存儲空間而只能被丟棄。

-路由器中的輸入或輸出隊列產(chǎn)生溢出是造

成分組丟失的重要原因。

4.6IP多播

4.6.1IP多播的基本概念

■IP多播，也叫組播,源主機(jī)可以同時向一

組選定的目的主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的一種方式。

■IP多播在電話會議，視頻下載等都有應(yīng)用。

■IP多播局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都可應(yīng)用。利用多

播技術(shù)可以明顯減輕網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗。

;采用多播的1對多傳送過程（單播）

視頻服務(wù)器

不使用多播時需要

發(fā)送90次單播

90個

30個

共有90個主機(jī)接收視頻節(jié)目

多播可明顯地減少

網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗

多播個多播個多播.1個

多播組成員/一一卜一一一一二-一一一一卜一一二4一一—卜—匚一一卜一

共有90個\■■■

—I—I—I—I—I一

IP多播的一些特點

(1)多播數(shù)據(jù)報使用D類IP地址作為目的地

址。前面我們講到，D類地址開頭1110

(-55)是專門

作為組播地址的。組播地址只能用于目

的地址，不能作為源地址

(2)多播數(shù)據(jù)報不產(chǎn)生ICMP差錯報文，例

如ping組播地址是不會收到響應(yīng)的

(3)某些D類地址不能隨意使用(書P165)

4.7虛擬專用網(wǎng)VPN和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT

447.1虛擬專用網(wǎng)VPN

7有些機(jī)構(gòu)內(nèi)的主機(jī)不需要上因特網(wǎng),只需要與機(jī)

構(gòu)內(nèi)的其它主機(jī)進(jìn)行通信即可。對于這些僅在機(jī)

構(gòu)內(nèi)部使用的主機(jī)可以由本機(jī)構(gòu)自行分配其IP地

址（本地地址），而不需要去申請全球唯一的ip

地址（全球地址）。

■本地地址——僅在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用的IP地址，可

以由本機(jī)構(gòu)自行分配，而不需要向因特網(wǎng)的管理

機(jī)構(gòu)申請，也叫做專用地址。

■全球地址——全球唯一的IP地址，必須向因特網(wǎng)

的管理機(jī)構(gòu)申請。

RFC1918指明的專用地址

(privateaddress)

■?|J55

■172.1600至I」55

■192.16800至ij55

■這些地址只能用于一個機(jī)構(gòu)的內(nèi)部通信，而不

能用于和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信。

■專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地

址。在因特網(wǎng)中的所有路由器對目的地址是專

用地址的數(shù)據(jù)報一律不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

虛擬專用網(wǎng)VPN的引出