CH4-5ed网络层解读.ppt

计算机网络 第 4 章 网络层 第 4 章 网络层 4.1 网络层提供的两种服务 4.2 网际协议 IP 4.2.1 虚拟互连网络 4.2.2 分类的 IP 地址 4.2.3 IP 地址与硬件地址 4.2.4 地址解析协议 ARP 与逆地址解析协议 RARP 4.2.5 IP 数据报的格式 4.2.6 IP 层转发分组的流程 第 4 章 网络层（续） 4.3 划分子网和构造超网 4.3.1 划分子网 4.3.2 使用子网时分组转发 4.3.3 无分类编址 CIDR（构造超网） 4.4 网际控制报文协议 ICMP 4.4.1 ICMP 报文的种类 4.4.2 ICMP 的应用举例 4.5 因特网的路由选择协议 4.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念 4.5.2 内部网关协议 RIP 4.5.3 内部网关协议 OSPF 4.5.4 外部网关协议 BGP 第 4 章 网络层（续） 4.5.6 路由器的构成 4.6 IP 多播 4.6.1 IP 多播的基本概念 4.6.2 在局域网上进行硬件多播 4.6.2 因特网组管理协议 IGMP 和多播路由选 择协议 4.7 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT 4.7.1 虚拟专用网 VPN 4.7.2 网络地址转换 NAT 回顾计算机网络体系结构 计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合 计算机网络的各部件(包括其功能)的定义及部件间的关联性描述。 计算机网络的各层(部件)及其协议(关联性描述)的集合 层次化体系结构的基本特征： 网络系统垂直分割成多个相对独立的功能层实体 各相邻层实体服务接口灵活、开放 各对等实体层协议以“Last-on,First-off”栈式结构组织 回顾--互联网(TCP/IP)体系结构最初的需求 互联各种网络 抗部分网络失效 支持多类型服务 资源分布式管理 较高的成本效益 主机易于连网 资源使用可计费 回顾--互联网(TCP/IP)体系结构的设计原则 开放性原则 通用性原则 可扩展性原则 分组交换原则 协议分层原则 透明性原则 本章主要内容 (1) 网络虚拟(逻辑)互连的概念 (2) IP地址及其与物理地址的关系 (3) 传统分类 IP 地址和无分类域间路由选择 CIDR (4) 路由选择协议的工作原理 网络层功能 为终端设备提供通过网络的数据分组交换服务。 控制分组从源端经由网络传抵目的端的延时、可靠、路径、安全等 4.1 网络层(可)提供的两种服务数据报服务，虚电路服务 数据报服务无连接服务（直接基于目的地址路由的无状态交换） 虚电路服务 面向连接服务,建立连接-数据传输-释放连接,基于连接标识符路由的有状态交换 无连接的数据报子网内的路由原理图示 面向连接的虚电路子网内的路由原理图示 虚电路服务与数据报服务的对比 互联网(TCP/IP)体系结构网络的网络层(网际互联层)服务 网际互联层向上提供： 无连接、尽最大努力交付的数据报服务。即： 端系统在发送分组前不需要先建立连接。每一个分组(即IP 数据包)独立发送，与其前后的分组无关(无状态)。 网络层不提供可靠性承诺。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序(不按序到达终点)，由端系统处理可靠性。 不保证分组传送的时限。 尽力交付的设计 简化网络分组交换机（路由器）功能。 降低网络造价。 以最小开销(最佳路由）将数据包(packet/datagram) 传送到同一个网络或其它网络中的目的设备。 四个基本功能： 编址 封装/解封 路由（寻址） 转发 4.2 网际协议IP TCP/IP 体系最主要协议之一 IP 协议配套使用的四个协议： 地址解析协议 ARP (Address Resolution Protocol) 逆地址解析协议 RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol) 网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol) 4.2.1 虚拟(逻辑)互