第十章internet技术分析.ppt

2017-4-9 1 通 信 导 论 张 冬 梅 (zhangdm@) 北京邮电大学计算机学院 2017-4-9 2 第十章 互联网 3 10.1 互联网概述 Internet的产生与发展 Internet的设计需求 Internet的网络结构 Internet的接入方式 Internet的协议体系结构与协议栈 4 Internet的设计需求 Internet发展的两个阶段 异种机互联阶段 异构网络互联阶段 网络互联的动机 没有某种单一的网络技术对所有的需求都是最好的 5 Internet的网络结构 由路由器将各子网联接起来 router router router 子网1 子网2 网络A router router router 子网3 子网4 网络B router router router 子网5 子网6 网络C router router 高端路由器 低端路由器 6 网络互联关键设备: 路由器 功能 为不同网络之间的分组选择路由 不同协议的转换 分组过滤 位置 网络位置: 中间设备 协议位置: OSI模型的第3层 7 Internet的协议体系结构 应用层 TCP层 IP层 网络接口层 数据链路层 物理层 2017-4-9 8 10.2 互联网的基本原理与关键技术 地址类型及表示方法 地址类型：A类、B类、C类、D类、E类 2017-4-9 9 IP地址 IP地址是给连接在Internet上的主机分配的在全世界范围内唯一识别的32bit地址 地址格式 net_id：网络号；host_id：主机号 先按IP地址中的网络号net_id把网络 找到，再按主机号host_id把主机找到 Net_id Host_id 10.2 互联网的基本原理与关键技术 2017-4-9 10 10.2 互联网的基本原理与关键技术 特殊IP地址 net_id host_id 源地址使用 目的地址使用 代表的意思 0 0 0 host_id 全1 全1 全1 net_id 127 任何数 可以 在本网络上的本主机 在本网络上的某台主机 只在本网络上进行广播 （各路由器均不转发） 对net_id上的主机进行广播 用作本地软件回送测试使用 不可以 可以 可以 不可以 不可以 不可以 可以 可以 可以 2017-4-9 11 10.2 互联网的基本原理与关键技术 子网与子网掩码 背景：为了使IP地址的使用更加灵活，在IP地址中又增加了一个“子网号字段” 2017-4-9 12 10.2 互联网的基本原理与关键技术 IP地址不能直接用来通信 IP地址为网络地址(一种协议地址)，不能直接在链路层寻址，必须转换为物理地址（地址解析） 用户不愿意使用难于记忆的主机号，愿意使用易于记忆的主机名字(域名)，故需要在主机名字和IP地址之间进行转换（域名系统） 2017-4-9 13 10.2 互联网的基本原理与关键技术 DNS是一个基于域名等级的分布式数据库系统，可以完成域名到IP地址的转换 域名是连接在Internet上的主机或路由器具有的唯一的层次结构的名字 域名的结构： XXX.三级域名.二级域名.顶级域名 2017-4-9 14 主机名字、主机物理地址和IP地址的转换 源主机名 tiger IP= IP= 08002B00EE0A 网卡 DNS ARP 08002B00EE0A lion 目的主机名 目的主机 IP地址 目的主机 物理地址 目的主机名 lion 名字为tiger的主机要与名字为lion的主机通信，通过DNS从目的主机名字lion得出其IP地址为； 再从IP地址通过ARP得到目的主机48bit的物理地址08002B00EE0A 2017-4-9 15 IP协议 作用：互联异构型网络 功能 寻址 路由选择 分段和重组（MTU） 10.2 互联网的基本原理与关键技术 2017-4-9 16 IP提供的服务 不可靠的(unreliable) 无连接的(unreliable) 尽力投递的(unreliable) IP数据报是一种独立于底层硬件的通用的、虚拟的数据包 10.2 互联网的基本原理与关键技术 2017-4-9 17 IP节点数据报处理过程 2017-4-9 18 10.2 互联网的基本原理与关键技术 基本原理 IP服务的特点：不可靠、无连接、尽力投递 IP数据报的封装与传输(P185-186) 关键技术 路由选择 数据报生存期 分片与重装 差错控制 19 是路由器和主机共同支持的最高层协议 20 IP路由技术的工作原理 路由表的内容 目的地址 前缀长度 下一跳地址 端口号 21 基本概念 直接投递：通信双方在同一个物理网络中 间接投递：通信双方不在一个物理