计算机网络与通信ppt第5讲 广域网.ppt

第5讲 广域网 本章内容 广域网的基本概念 网际协议IP ARP协议和RARP协议 5.1 广域网的基本概念 典型应用 连接距离相隔较远的2个局域网 因特网接入 异地办事处访问公司总部的局域网 银行ATM与主机相连 售票终端与主机相连 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。 广域网的归纳 ： 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 网际协议IP－Internet Protocol IP是因特网的网络层中最重要的协议 提供数据报（Datagram）的投递服务（主机到主机） 在不同的数据链路层上进行数据转发操作 IP的数据报投递服务是非连接的，不可靠的 非连接 数据报之间没有相互的依赖关系； 不能保证报文的有序投递。 不可靠 数据报的投递没有任何品质保证（QoS），数据报可能被正确投递，可能被丢弃。 IP地址 IP地址: 32bit的逻辑地址, 用来标识主机或路由器的网络接口； 网络接口: 用于连接主机与路由器之间的物理链路： 路由器有多个接口 主机可能有一个，也可能有多个接口 IP地址只与设备的网络接口有关 IP地址书写方法： 32bit划分为4个字节 写成点分的4个十进制数 IP地址 IP地址包括2个部分: 网络地址（网络号） 主机地址（主机号） 具有相同网络地址的设备接口，或不经过路由器就可以物理上相互通达的设备 IP地址 分类” 编址： 保留的IP地址 以下这些IP地址具有特殊的含义: 划分子网 为什么要划分子网？ IP分类不合理，地址空间利用率低 美国的某些机构拥有的地址空间甚至比其他一些国家的全部地址空间还大 每个网络都指定一个网络地址将使路由表太大 增加了路由器成本 查找路由耗时增加 路由器之间交换的路由信息增加 两级IP地址不够灵活 不能充分利用已申请到的地址资源扩充新的网络 划分子网（Subnetting） 又称子网寻址或子网路由选择 方法： 从IP地址的主机编号部分“借用”若干位作为子网编号 主机编号部分相应缩短 例如： 原来的网络：10.5.0.0 借用2位划分子网后：10.5.64.0和10.5.128.0 子网的特点： 多个子网可以运行在同一物理网络上。 划分子网后，原来的网络对外仍呈现为一个完整的网络，外面看不见其内部的子网结构。 即：划分子网完全是该网络内部的事务，与外部无关。 在一个物理网络上运行多个子网 划分子网后，网络对外仍是一个网络 子网掩码 子网掩码的作用 使网络内的计算机了解子网划分的结构 使边缘路由器了解子网划分的结构 子网掩码的格式 子网掩码也是32bit长的二进制数，由一串连续的1后跟一串连续的0组成； 前面的1与网络号和子网号对应，后面的0与主机号对应。如前面的例子： 子网结构为： 00000101 ss xxxxxx xxxxxxxx 子网掩码为： 11111111 11 xxxxxx xxxxxxxx 写成十进制数为： 255.255.192.0 不划分子网时，各类IP地址默认的子网掩码为： A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0 已知IP地址和子网掩码，如何计算子网地址？ 用子网掩码和IP地址“相与”（AND操作），结果就是子网地址。 例如：IP地址10.5.100.1，子网掩码10.5.192.0。则可计算出10.5.100.1的子网地址为 0000010100000001 AND) 1111111100000000 0000010100000000 (=10.5.64.0) Q. 如何在网络拓扑图中找出所有的网络? 拿掉路由器； 整个网络形成了若干个“被隔离的网络孤岛”； 每个“孤岛”就是一个网络。 1993：CIDR（无类别域间路由） 分类编址： 地址空间的利用率低，地址空间面临耗尽； e.g.，一个B类网址可以容纳65K台主机, 但可能被一个只有2K台主机的企业占据。 CIDR: Classless InterDomain Routing 地址的网络