第5章网络互联与因特网基础祥解.ppt

计算机及网络应用基础 第2课 第5章 网络互联与因特网基础 本章内容 网络互联的基本概念 因特网的体系结构 因特网接入技术 因特网的链路层与网络层 因特网的传输层协议 5.1 网络互联的基本概念 数据链路层：网桥/交换机 在网段之间转发数据帧。 根据数据帧中的信息（MAC地址）进行转发。 网络层：路由器 在网络之间转发报文分组。 根据分组中的逻辑地址（IP地址）进行转发。 网络互联的归纳 物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号，无寻址功能； 数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间存储转发数据帧，用MAC地址寻址； 网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组，用IP地址寻址； 传输层及应用层：使用网关提供更高层次的互连，用端口号或其他特定标识寻址。 5.2 因特网体系结构 因特网是世界上最大的互联网络，具有开放性。 1974年，斯坦福大学的两位研究员瑟夫（cerf）和康恩（kahn）提出了开放网络的四项原则： 小型化、自治：每个网络可以自行运作，当需要进行网间互联时无需改变其内部结构。 尽力而为的服务：互联网络仅提供尽力而为的服务，如果需要可靠的通信，则由发送端通过重传丢失的报文来实现。 无状态路由器：互联网络中的路由器不保存任何现行连接中已经发送过的信息流状态。 非集中控制：在互联网络中不存在全局性的控制机制。 因特网是一个开放网络的典型例子。 为满足开放网络的要求，因特网从1983年开始引入并使用TCP/IP协议栈(Transmission Control Protocol / Internet Protocol)。 TCP/IP不是单一的协议，而是由数十个具有一定层次结构的协议组成的一个协议集。而TCP和IP是该协议中两个最重要的协议。 整个TCP/IP协议集的框架被称为TCP/IP体系结构或简称为TCP/IP。 由于TCP/IP协议在因特网中的广泛使用，现在人们常常把TCP/IP协议称为因特网协议。 5.3 因特网的接入 因特网的接入是指如何把用户的计算机连接到因特网的接入点——因特网的边缘路由器 因特网接入采用了广域网连接技术。 从用户类型划分，因特网接入分为： 住宅（居民区）接入 机构接入 移动用户接入 居民区因特网接入:拨号和ADSL 模拟调制解调器通过电话网拨号上网 用户计算机通过电话拨号与因特网服务提供商建立连接，在用户本地环路上传输的是模拟信号 拨号接入的速率最高不超过56kb/s ADSL（非对称用户线路） 在用户本地电话线环路上采用数字信号传输技术，能够在一条上同时提供话音服务和数据通信服务，但其下行传输速率可达到8Mb/s，上行传输速率也能达到将近1Mb/s 上下行速率不对称的特点非常适用于上网目的以因特网浏览为主的用户 居民区因特网接入: 线缆调制解调器 HFC：Hybrid Fiber Coax（光纤同轴电缆混合网络） 非对称：下行可达10Mb/s，上行为1Mb/s HFC将家庭用户连接到 ISP的路由器 若干个家庭用户共享10Mb/s访问带宽； 关注点：拥塞，规模控制问题。 应用：在国内的个别地区试点。 居民区接入: 线缆调制解调器 机构接入网络：局域网 公司/大学 局域网 (LAN) 将端系统连接到端接路由器 以太网(Ethernet): 共享或专线电缆将端系统连接端系统和路由器 10 Mb/s, 100Mb/s, 1Gb/s 以太网 应用: 企事业单位, 家庭用户 普遍使用的LAN 无线网络接入 共享的无线访问网络把端系统连接到路由器 无线LAN 使用无线频谱替代有线介质 e.g，802.11a/b/g 11Mb/s、54Mb/s 广域无线访问 CDPD：通过蜂窝式网络无线访问ISP路由器 5.4 因特网的链路层和网络层 因特网的链路层协议包括： SLIP、PPP、HDLC 相关的议题还包括：通过局域网接入因特网时ARP与IP的交互问题。 因特网的网络层协议主要包括： 互联网络协议IP 网络控制信息协议ICMP 路由协议 组播协议IGMP 点对点的数据链路协议 一方发，一方收；一条链路：比广播信道简单的多 无需介质访问控制 不必进行MAC寻址 e.g.，拨号链路，ISDN 线路等 常见的点对点数据链路控制协议： SLIP (Serial Line Internet Protocol) PPP (Point-to-Point Protocol) SDLC：Synchronous Data Link Control (SNA的面向比特的数据链路规程) HDLC：High level data link control (ISO高级数据链路控制) PPP 设计要求 [RFC 1557] 帧封装: