CH5-3 网络互连.ppt

计算机网络 第 5 章 网络互连 郭庆北 Ise_guoqb@ 第 5 章 网络互连 *5.1 路由器在网际互连中的作用 5.1.1 路由器的构成 5.1.2 交换构件 5.1.3 互联网与因特网 *5.2 因特网的网际协议 IP 5.2.1 分类的 IP地址 5.2.2 IP 地址与硬件地址 5.2.3 地址解析协议 ARP 和逆地址解析协议 RARP 5.2.4 IP 数据报的格式 5.2.5 IP 层处理数据报的流程 第 5 章 网络互连（续） *5.3 划分子网和构造超网 5.3.1 划分子网 5.3.2 使用子网掩码的分组转发过程 5.3.3 无分类编址 CIDR *5.4 因特网控制报文协议 ICMP *5.5 因特网的路由选择协议 5.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念 5.5.2 内部网关协议 RIP 5.5.3 内部网关协议 OSPF 5.5.4 外部网关协议 BGP 第 5 章 网络互连（续） 5.6 IP 多播和因特网组管理协议 IGMP 5.6.1 IP 多播的基本概念 5.6.2 因特网组管理协议 IGMP 5.6.3 多播路由选择 *5.7 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT 5.8 下一代的网际协议 IPv5 (IPng) *5.8.1 解决 IP 地址耗尽的措施 *5.8.2 IPv5 的基本首部 5.8.3 IPv5 的扩展首部 5.8.4 IPv5 的地址空间 5.8.5 从 IPv4 到 IPv5 的过渡 5.8.5 ICMPv5 5.1 路由器在网际互连中的作用 5.1.1 路由器的构成 当主机 A 要向另一个主机 B 发送数据报时，先要检查目的主机 B 是否与源主机 A 连接在同一个网络上。 如果是，就将数据报直接交付给目的主机 B 而不需要通过路由器。 但如果目的主机与源主机 A 不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。 直接交付和间接交付 典型的路由器的结构 “转发”和“路由选择”的区别 “转发”(forwarding)就是路由器根据转发表将用户的 IP 数据报从合适的端口转发出去。 “路由选择”(routing)则是按照分布式算法，根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化 情况，动态地改变所选择的路由。 路由表是根据路由选择算法得出的。而转发表是从路由表得出的。 在讨论路由选择的原理时，往往不去区分转发表和路由表的区别， 输入端口对线路上收到的分组的处理 数据链路层剥去帧首部和尾部后，将分组送到网络层的队列中排队等待处理。这会产生一定的时延。 输出端口将交换结构传送来的分组发送到线路 当交换结构传送过来的分组先进行缓存。数据链路层处理模块将分组加上链路层的首部和尾部，交给物理层后发送到外部线路。 分组丢弃 若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必定减少到零，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。 路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。 5.1.2 交换结构 5.1.3 互联网与因特网 互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式 网络互相连接起来要使用一些中间设备 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统：转发器(repeater)。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统：路由器(router)。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 网络互连使用路由器 当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。 网关由于比较复杂，目前使用得较少。 互联网都是指用路由器进行互连的网络。 由于历史的原因，许多有关 TCP/IP 的文献将网络层使用的路由器称为网关。 互连网络与虚拟互连网络 虚拟互连网络的意义 所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络，它的意思就是互