網(wǎng)絡(luò)工程復(fù)習(xí)資料(04749)要點(diǎn)

1、自考網(wǎng)絡(luò)工程串講筆記（04749）前言：在各位同學(xué)的共同努力下，網(wǎng)絡(luò)工程復(fù)習(xí)資料順利岀來，鳴謝：徐寶杰、吳宇斌、吳丘峰、趙王王、俞浩同學(xué)犧牲自己休息時(shí)間，才能如此順利完成復(fù)習(xí)資料書寫工作。此資料只作課本參考復(fù)習(xí)之用。網(wǎng)絡(luò)工程課程老師： 邱桂華，好好理解背誦，70分一般不是問題的。第一章概述1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)介紹1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是：（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物（2）由自主計(jì)算機(jī)互連起來的集合體（3）將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（

2、目的）。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)包括硬件和軟件：硬件：通信設(shè)備為主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接口設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)之間的接口。主機(jī)（端系統(tǒng)）：個(gè)人計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、客戶機(jī)（client）或工作站（workstation ）、服務(wù)器（sever）通信設(shè)備（中間系統(tǒng)）：交換機(jī)和路由器接口設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光釬、無線電和衛(wèi)星鏈路。軟件：通信協(xié)議和應(yīng)用軟件通信協(xié)議（計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸規(guī)則）：TCP/IP等應(yīng)用軟件（網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用）：WWW、E-mail、FTP等1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、廣域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：廣域網(wǎng)是將多個(gè)子網(wǎng)或多個(gè)局域網(wǎng)互接起來的網(wǎng)絡(luò)。集線器、中繼器、交換機(jī)將多個(gè)設(shè)備連

3、接起來 形成局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。廣域網(wǎng)特點(diǎn)：點(diǎn)到點(diǎn)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、工作在底層（1）網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)： 系統(tǒng)可靠性高，比較容易擴(kuò)展 可以改善通信路徑上的信息流量分配 可以在多條路徑中選擇最佳路徑，以減小傳輸延遲 網(wǎng)絡(luò)可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率，適合廣域網(wǎng)復(fù)雜的 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境缺點(diǎn)： 線路和結(jié)點(diǎn)成本高 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于管理和維護(hù)，每一結(jié)點(diǎn)都與多點(diǎn)進(jìn)行連接，必須采用路由算法和 流量控制方法（2）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用光纖做主干線?？煽啃院?，不存在單點(diǎn)失效問題，可以靈活地建立各種鏈路備份策略2、局部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)特點(diǎn)：廣播式，工作再物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)際層（1）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中央結(jié)點(diǎn)

4、為中心，用單獨(dú)的線路使中央結(jié)點(diǎn)與其他站點(diǎn)相連，各站點(diǎn)間的 通信都要通過中央結(jié)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)： 增加站點(diǎn)容易 成本低 容易確定網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn) 通道分離 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)增刪方便、快捷缺點(diǎn)：可靠性差（2）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中計(jì)算機(jī)相互連接而形成一個(gè)環(huán)。優(yōu)點(diǎn)： 控制簡(jiǎn)單 不存在數(shù)據(jù)沖突 信道利用率高缺點(diǎn)： 任意結(jié)點(diǎn)故障都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓 故障診斷也較困難 容量有限 難以增加新的站點(diǎn) 對(duì)結(jié)點(diǎn)要求高（3）總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如服務(wù)器、工作站等）用一根總線（如同軸纜、雙絞線、總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是將各個(gè)結(jié)點(diǎn) 光纖等）連接起來。優(yōu)點(diǎn)： 可靠性高 成本低 擴(kuò)充性好缺點(diǎn)： 安全性低 監(jiān)控比較困難 通信效率低下 增加結(jié)點(diǎn)困難（4）樹形

5、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，計(jì)算機(jī)都是既連接它的父結(jié)點(diǎn)（除根結(jié)點(diǎn)外）又連接它的子結(jié)點(diǎn)（除葉 結(jié)點(diǎn)外），連接關(guān)系呈樹狀。優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)連接簡(jiǎn)單 維護(hù)方便 適用于匯集信息的應(yīng)用要求缺點(diǎn)： 資源共享能力較差 可靠性不高1.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)和協(xié)議。協(xié)議（Protocol）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡(jiǎn)稱，是指網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行信息交換的規(guī)則。2、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)分層的好處是：各層之間是獨(dú)立的，每層只關(guān)注實(shí)現(xiàn)本層的功能即可； 靈活性好，每一層次可以靈活地采用不同的方法來實(shí)現(xiàn)本層的功能，增加和刪減功能也較為容易

6、; 結(jié)構(gòu)上可以分隔開，層次之間的相互影響小，降低了實(shí)現(xiàn)和維護(hù)的難度，同時(shí)能夠促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化的 工作。分層注意：若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜；若層數(shù)太多，又會(huì)在描述和綜合各層功能 的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。3、兩大網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI/RM七層理論模型TCP/IP概念層（TCP/IP也已經(jīng)成為目前最重要的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）應(yīng)用層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)際層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)接口層物理層4、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型TCP :有連接，可靠性高；IP :無連接，不可靠，速度快。（1）網(wǎng)絡(luò)接口層定義了 IP數(shù)據(jù)報(bào)載擁有不同數(shù)據(jù)鏈路層和物理層網(wǎng)絡(luò)中的傳輸方法，使得TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型具有很強(qiáng)的

7、兼容性與適應(yīng)性。應(yīng)用于：以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、 ATM網(wǎng)、HDLC （高級(jí)數(shù)據(jù)控制）和 PPP（廣域網(wǎng)，點(diǎn)到點(diǎn)鏈接）（2）網(wǎng)際層是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型最核心的層次，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)間的路由選擇、流量控制和阻塞控制；核心協(xié)議是IP,是一種無連接的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，只能提供“盡力而為”的服務(wù)，傳送的數(shù)據(jù)單位是報(bào)文分組或數(shù)據(jù)包。（3）傳輸層在網(wǎng)絡(luò)中源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立端到端的連接；傳輸層包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP ），TCP是一種可靠的面向連接的協(xié)議，UDP是一種不可靠的無連接協(xié)議。（4）應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議（Telnet）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SM

8、TP）、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP ）、超文本傳輸協(xié)議（HTTP ）等。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)（1 ）傳輸技術(shù)WLAN、紅外、藍(lán)牙、有線傳輸技術(shù)： ADSL、E1、DDN、SDH等無線傳輸技術(shù)：蜂窩移動(dòng)通信、微波通信、衛(wèi)星通信和小范圍的UWB 等。無線技術(shù)比較UWB藍(lán)牙802.11gHomeRF速度1Gbps1Mbps54Mbps1-2Mbps距離10m10m10100M50m適用范圍豕庭或辦公豕庭或辦公電腦電話移動(dòng)設(shè) 備（2 ）承載技術(shù)主要介紹各種能夠承載 IP報(bào)文的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)：以太網(wǎng)、 WLAN ；廣域網(wǎng)：HDLC、PPP等網(wǎng)絡(luò)。（3）IP

9、路由技術(shù) 域內(nèi)采用網(wǎng)關(guān)協(xié)議，例如 RIP （路由信息協(xié)議）、OSPF （開放最短路徑協(xié)議）；域間采用外 部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，常用 BGP （邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議） 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)采用了多個(gè)路由協(xié)議時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議之間的互通，就需要路由重發(fā)布技術(shù) 為了能夠?qū)⒏嗟乃接芯W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與因特網(wǎng)的互連，需要采用NAT （網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)（1 ）網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞和交換的安全性；網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連接、可靠、正常地運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。VPN技術(shù)利用接入服務(wù)器、路由器以及VPN專用設(shè)備，在共

10、用的廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)專用網(wǎng)的技術(shù)。 重疊模型VPN需要用戶自己建立端結(jié)點(diǎn)之間的VPN鏈路，主要包括：GBE、L2TP、IPSec等眾多技 術(shù)。 對(duì)等模型VPN由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在主干網(wǎng)上完成 VPN通道的建立，主要包括 MPLS VPN技術(shù)。防火墻將內(nèi)部網(wǎng)和公眾訪問網(wǎng)（如因特網(wǎng)）分開的方法。（2 ）網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù) 網(wǎng)絡(luò)管理有5大功能：故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和計(jì)費(fèi)管理。 網(wǎng)絡(luò)管理主要方式：SNMP （簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）和 RMON標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理 RMON標(biāo)準(zhǔn)：為提高傳送管理報(bào)文的有效性、減少網(wǎng)管控制臺(tái)系統(tǒng)的負(fù)載、滿足網(wǎng)絡(luò)管理員監(jiān)控網(wǎng)段性能的需求。 HSRP （熱備份路由協(xié)議）：一臺(tái)路由器出

11、現(xiàn)了不能工作的情況，它的全部功能必須被另一臺(tái)備份路由器完全接管。 VRRP （虛擬路由器冗余協(xié)議）：網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)協(xié)議3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù) 主機(jī)之間的協(xié)作方式經(jīng)歷了文件服務(wù)器模式、C/S模式、B/S模式和對(duì)等網(wǎng)模式1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)常用設(shè)備簡(jiǎn)介網(wǎng)絡(luò)設(shè)備： 物理層：中繼器、集線器 數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)層：路由器、三層以太網(wǎng)交換機(jī)1、局域網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：以太網(wǎng)中繼器、集線器、網(wǎng)橋和以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)中繼器和集線器工作在物理層，以太網(wǎng)中繼器只能對(duì)傳輸距離進(jìn)行延長(zhǎng)，擴(kuò)展能力較弱；集線器可以方便地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，但是由于沖突域的限制，規(guī)模不能太大。（1）

12、以太網(wǎng)中繼器擴(kuò)大局域網(wǎng)的覆蓋范圍，允許使用四個(gè)中繼器，從500m擴(kuò)展到2500m。500m網(wǎng)段500m網(wǎng)段50m中繼器50m種類接口距離統(tǒng)分10Base-2BNC185-925m細(xì)纜10Base-5AUI500-2500m粗纜10Base-TRJ45100-500m粗纜10Base-FSC/ST/FC500-2500m粗纜Q/ *fl（2）集線器被稱為“多端口中繼器”（3）網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層（二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備），可以隔離沖突域（4）以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，交換機(jī)不隔絕廣播，易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，這使得交換機(jī)的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的能力也受到了一定的限制2、局部多網(wǎng)絡(luò)互連局部區(qū)域的多個(gè)局域網(wǎng)之間可以

13、采用三層交換機(jī)和路由器進(jìn)行互連。三層交換機(jī)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始 階段工作在以太網(wǎng)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及網(wǎng)路錯(cuò)哦恩。當(dāng)進(jìn)入流交換階段，則只工作在以太網(wǎng) 的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。三層交換機(jī)只能用于局部以太網(wǎng)的互連，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的高速信息交換。3、廣域網(wǎng)不僅包含了路由器設(shè)備，還包含了遠(yuǎn)距離的傳輸設(shè)備。路由器工作在不同網(wǎng)絡(luò)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及網(wǎng)絡(luò)層；傳輸設(shè)備只工作在物理層、包括中繼器、光傳輸設(shè)備等。（1）中繼器通過對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。中繼器主要有無線信號(hào)中繼器、雙絞線中繼器、視頻中繼器、隔離防雷中繼器、光纖中繼器、串口中繼器、網(wǎng)橋中繼器等O（2）光傳輸設(shè)備光傳輸設(shè)備有

14、光端機(jī)、光 Modem、光纖收發(fā)器、光交換機(jī)、PDH （準(zhǔn)同步數(shù)字系列）、SDH （數(shù)字同步系列）等類型的設(shè)備。（3）路由器隔絕廣播，劃分廣播域。38網(wǎng)絡(luò)工程串講筆記第二章傳輸技術(shù)將數(shù)字信號(hào)與語音信號(hào)分離分離器分離器ADSL ModemATU-RATU-R2.1 ADSL2.1.1 ADSL 簡(jiǎn)介1、XDSL（1）非對(duì)稱 ADSL :非對(duì)稱數(shù)字用戶線路（a）上行：512kbps-1Mbps（b）下行：1Mbps-8Mbps（c）FDM （頻分多路復(fù)用技術(shù)）帶寬 數(shù)據(jù)1信令位同步位幀結(jié)構(gòu)花125ms。 E1共多少位：30*8+8+8=256位 E1 速率：256bit/125ms=2.048 E

15、1 編碼效率：（30*8/30*8+8+8）*100%=94% 開銷率：1-94%=6%T1幀的結(jié)構(gòu)8位8位1位C1C24| |7位-用于傳輸數(shù)據(jù)-| |7 位第193位幀編號(hào)位1位-傳輸數(shù)字信號(hào)-1 位幀結(jié)構(gòu)花125ms 有效數(shù)據(jù)位：7*24=168位 速率：（7+1）*24+1/125ms=1.544Mbit/s 編碼效率：（7*24）/193*100%=87% 開銷率：1-87%=13%（現(xiàn)教材）E1分為成幀和不成幀兩種方式，成幀時(shí)TSO時(shí)時(shí)隙用于傳輸幀同步數(shù)據(jù)，TS16用于傳送信令，TS1TS15，TS17TS31共30個(gè)時(shí)隙用于傳輸有效數(shù)據(jù)。不成幀的E1中，所有32個(gè)時(shí)隙都可用于傳輸

16、有效數(shù)據(jù)。2.2.2 E1的應(yīng)用1、傳輸語言（E1成幀方式）（1）ISDN （綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)） 寬帶業(yè)務(wù)B-ISDN 窄帶業(yè)務(wù) N-ISDN 1-64kbit/s（2）ISDN 接口 基本速率接口 BRI : 2B （傳輸數(shù)據(jù)與語音：64kbps）+D （信令：16kbps） 一次基群速率接口（a）E1: 30B（ 64kbps） +D（ 16kbps）2.048Mbps（b）T1 : 23B（ 64kbps）+D（ 16kbps）1.544Mbps2、傳輸數(shù)據(jù)成幀的E1連接數(shù)據(jù)分組交換設(shè)備時(shí)，還可以作為CE1接口（信道化E1），將TS1TS31時(shí)隙任意分成若干組，支持 PPP、幀中繼和X.2

17、5等數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，支持 IP和IPX等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。不成幀的E1連接數(shù)據(jù)分組交換設(shè)備時(shí)，其邏輯特性與同步串口相同，可以支持PPP、幀中繼和X.25等數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，支持 IP和IPX等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。2.3 DDNDDN是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，其單位是結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)之間通過光纖連接，構(gòu)成網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶的終端設(shè)備 通過數(shù)據(jù)單元（DTU ）與DDN結(jié)點(diǎn)相連，DDN為用戶提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸通道。DDN的特點(diǎn)：（1）傳輸質(zhì)量高、時(shí)延小、通信速率可以自主變化。（2）路由自動(dòng)迂回，保證鏈路高可用率。（3）全透明傳輸，可支持?jǐn)?shù)據(jù)、圖像、話音等多媒體業(yè)務(wù)。（4）方便地組建虛擬網(wǎng)（VPN ）建立自己的網(wǎng)管中心。（5）DDN的主

18、干傳輸為光纖傳輸，高速安全。（6）采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的專用數(shù)據(jù)線路。中國(guó)的DDN技術(shù)體制將DDN結(jié)點(diǎn)分成3類（1）2兆結(jié)點(diǎn)：2兆結(jié)點(diǎn)是DDN網(wǎng)絡(luò)的骨干結(jié)點(diǎn)。（2） 接入結(jié)點(diǎn)：接入結(jié)點(diǎn)主要為DDN各類業(yè)務(wù)提供接入功能。（3） 用戶結(jié)點(diǎn)：用戶結(jié)點(diǎn)主要為DDN用戶入網(wǎng)提供接口，并且進(jìn)行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換。DDN 一般有兩種承載IP的方式。一種是 DDN提供透明通信，裝 HDLC、PPP等串行通信協(xié)議，提 供X.25、Frame-relay等協(xié)議的接口，路由器可以在這些協(xié)議之上承載IP。2.4 SDH1310nm,1550nm，損耗比較低，當(dāng)波長(zhǎng)是1310nm時(shí)，光纖損耗是0.30.4db/km，當(dāng)波長(zhǎng)

19、是1550nm 波長(zhǎng)時(shí)，光纖損耗是 0.20.3db/km。光纖由3個(gè)部分組成，最中心是最高折射率玻璃芯（芯徑為 10卩m、50卩m或62.5卩m）,中間 部分為低折射率硅玻璃包層（直徑為125卩m）,最外層為加強(qiáng)用的樹脂涂覆層。2.4.1 SDH 標(biāo)準(zhǔn)SDH （同步數(shù)字系列）是由 CCITT （現(xiàn)ITU-T，電話電報(bào)咨詢委員會(huì)）指定的傳輸體系標(biāo)準(zhǔn)， 它得益于SONET （同步光網(wǎng)絡(luò)）這套傳送標(biāo)準(zhǔn)適用于光釬、微波、衛(wèi)星傳送的通用技術(shù)體制，SONET 主要用于北美國(guó)家和日本，SDH主要用于中國(guó)和歐洲國(guó)家。SDH標(biāo)準(zhǔn)定義了一套可進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信息的結(jié)構(gòu)等 級(jí)，實(shí)

20、現(xiàn)了數(shù)字傳輸體質(zhì)上的世界性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還可容納各種新的數(shù)字業(yè)務(wù)信號(hào)（如ATM信元、FDDI信號(hào)等）。全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)接口（NNI ）,并對(duì)個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的光接口有嚴(yán)格的規(guī)范要求，從而使得任何網(wǎng)絡(luò)單元在光路上得以互通，實(shí)現(xiàn)了橫向兼容性。SDH具有統(tǒng)一的速率標(biāo)準(zhǔn)，SDH上的數(shù)據(jù)是以同步傳送模塊（STM-N ）, N值為0、1、4、16、64、256, STM-1 的速率為 155.520Mbit/sPDH （準(zhǔn)同步數(shù)字系列）：SDH技術(shù)具有良好的網(wǎng)絡(luò)自愈功能。2.4.2 SDH的組成設(shè)備（1） 終端復(fù)用器（TM ）：分插復(fù)用器（ADM ）,再生中繼器（REG）和數(shù)字交叉連接（DXC ）（2） REG

21、 : 一種是純光的 REG，第二種是用于脈沖再生整形的電RGE。（3）DEX （等ATM同用）：主要完成STM-N信號(hào)的交叉連接功能。243 SDH的幀結(jié)構(gòu)SDH的幀結(jié)構(gòu)是塊狀幀，以字節(jié)為單位，由縱向9字節(jié)和橫向270*N字節(jié)組成，125卩m每幀，幀信息凈何速率共2349字節(jié)270*N速率為8000f/s，幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特（不傳數(shù)據(jù)）。1RSOH3注:4AU PTRPOHSTM-N凈負(fù)荷 （含 POH）信息凈占 率：MSOH=261*9*8*8OOO=190336Mbps速率：=270*9*8000*8=155.520Mbps261*NSTM-1荷速段開銷字節(jié)：8*9=72STM-

22、1 一塊幀共用（9+261）*9=2430 字節(jié)SDH的幀包括 （1）段開銷段開銷是傳輸 STM幀時(shí)為保證信息正常靈活傳送所必需的附加字節(jié)。9*8=72字節(jié)段開銷由再生段開銷（RSOH , 3個(gè)開銷）和復(fù)用段開銷（MSOH , 5個(gè)開銷，對(duì)STM-16 任 意通道進(jìn)行監(jiān)控）。（2 ）信息凈荷用于通道性能監(jiān)視，管理和控制的通道開銷（POH）, STM-1的凈荷共有261*9=2349 字節(jié)（3）單元管理指針單元管理指針（AU PTR ）用來指示凈荷的第一字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置。1、SDH的開銷字段分為 RSOH、MSOH 和 POH 3 種。2、SDH的虛容器分為低階VC和高階VC3、S

23、DH的復(fù)用原理在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處要通過映射把支路信號(hào)適配裝入響應(yīng)的VC。映射可以使信號(hào)與響應(yīng)的VC容器同步，映射后的 VC成為能獨(dú)立進(jìn)行傳送、復(fù)用和交叉連接的實(shí)體。對(duì)于高次群信號(hào)，經(jīng)過異 步映射可裝入響應(yīng)的 VC中。異步映射不要求信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)同步，只需通過各級(jí)TU指針和AU指針的處理就能將PDH信號(hào)裝入SDH中。對(duì)于基群信號(hào)可采用異步映射和同步映射兩種方式，同步映射 要求信號(hào)先經(jīng)過一個(gè)一幀長(zhǎng)度的滑動(dòng)緩沖器，使信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)同步。同步映射的好處是信號(hào)在VC凈負(fù)荷中的位置是固定的，不需要TU指針，減少了處理過程，提高了傳輸效率，代價(jià)是假如時(shí)延和滑動(dòng)損傷。SDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，使低階

24、信號(hào)和高階信號(hào)的復(fù)用/解復(fù)用一次到尾，簡(jiǎn)化了設(shè)備的處理過程，省去了大量的有關(guān)電路單元、跳線電纜和點(diǎn)接口數(shù)量，增強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)和 維護(hù)能力。2.5蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)第三代移動(dòng)通信技術(shù)，第四代是TD-LTE （中第一代模擬移動(dòng)通信技術(shù)，第二代數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù), 國(guó)自主研發(fā)） 第一代：以模擬“大哥大”為代表第二代：GSM 和 TS-95 CDMA 第三代：3G是CDMA 2000 （中國(guó)電信）、WCDMA （中國(guó)聯(lián)通）和 TD-SCDMA （中國(guó)移動(dòng)）GSM （全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，屬于第二代通信技術(shù)，GSM可以提供語音服務(wù)和 SMS短信服務(wù)。GPRS（通用分組無線用戶） 是在GS

25、M基礎(chǔ)上發(fā)展起來的分組交換 的數(shù)據(jù)承載和傳輸業(yè)務(wù)。、第3章承載技術(shù)3.1承載技術(shù)簡(jiǎn)介最早的承載網(wǎng)絡(luò)主要是電話網(wǎng)，通過調(diào)制解調(diào)器傳輸數(shù)據(jù)。 在廣域網(wǎng)中大量采用光纖上使用PPP承載IP。承載網(wǎng)絡(luò)不管它采用何種網(wǎng)絡(luò)體系，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可以分成 3大類，即點(diǎn)到點(diǎn)，廣播網(wǎng)絡(luò)，多點(diǎn)非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)。1、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，它?shí)際上就是一根通信電纜連接兩臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。2、廣播網(wǎng)絡(luò)廣播網(wǎng)絡(luò)也是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，雖然比點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜一點(diǎn)，即任何一個(gè)設(shè)備發(fā)送報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備都能收到。廣播網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文發(fā)送方式有兩種：廣播和單播。廣播是網(wǎng)絡(luò)本身的特點(diǎn)，即一個(gè)設(shè)備發(fā)送報(bào)文大家都能收到；單

26、播是靠地址機(jī)制和接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。3、非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)稱非廣播網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上，除廣播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)之外的其他網(wǎng)絡(luò)都可以被看成是 NBMA網(wǎng)絡(luò)的。3.2 Cisco公司的HDLC封裝Cisco的HDLC封裝實(shí)際上只是利用 HDLC的幀格式封裝IP報(bào)文，由于沒有使用鏈路狀態(tài)幀， 因此無法知道鏈路的通斷狀態(tài)。鏈路管理接口的工作原理是定時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送LMI報(bào)文，報(bào)文中含有序號(hào)，如果接受方在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)收到LMI報(bào)文并且序號(hào)是連續(xù)增長(zhǎng)的，就說明鏈路是好的。3.3以太網(wǎng)3.3.1以太網(wǎng)的工作原理以太網(wǎng)開始使用通州電纜作為網(wǎng)絡(luò)媒體，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到10Mbps。IEEE802.3規(guī)范是基于

27、最初的以太網(wǎng)技術(shù)于1980年制定的。工作原理：以太網(wǎng)采用CSMA/CD媒體訪問控制機(jī)制，任何工作站都可以在任何時(shí)間向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù) 報(bào)文。在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，工作站首先需要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑，如果網(wǎng)絡(luò)上沒有任何數(shù)據(jù)傳送，工作 站就會(huì)把所要發(fā)送的信息投放到到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中；否則，工作站只能等待網(wǎng)絡(luò)下一次出現(xiàn)空閑時(shí)再進(jìn)行 數(shù)據(jù)的發(fā)送。以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)大?。鹤钚?4字節(jié)，最大1518字節(jié)。3.3.2交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)采用逆用學(xué)習(xí)，擴(kuò)散和轉(zhuǎn)發(fā)的策略，實(shí)現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)連接。所謂擴(kuò)散算法， 就是把每個(gè)到來的、目的地不明的幀輸出到所有端口，并在地址表中記錄該幀的源地址與端口的對(duì) 應(yīng)關(guān)系。而逆向?qū)W習(xí)法，則是一旦知道目的地

28、的端口，發(fā)往該處的幀就只發(fā)到該端口上，不再廣播。 為了處理動(dòng)態(tài)拓?fù)鋯栴}，要對(duì)地址表中的地址項(xiàng)進(jìn)行“老化”操作，即當(dāng)收到幀時(shí)要對(duì)源地址對(duì)應(yīng) 對(duì)表項(xiàng)的生命計(jì)時(shí)器進(jìn)行刷新，然后開始遞減。當(dāng)生命計(jì)時(shí)器減到0,就說明對(duì)應(yīng)的主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間沒有發(fā)送幀了，可能已經(jīng)關(guān)機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)已中斷，就將該地址從地址表中刪除。網(wǎng)絡(luò)中由于互連可能會(huì) 出現(xiàn)環(huán)路，環(huán)路將導(dǎo)致廣播風(fēng)暴，因此網(wǎng)絡(luò)中不能有環(huán)路存在，但是由于需要或者無法控制的原因， 網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)中通常會(huì)出現(xiàn)環(huán)路，因此在透明網(wǎng)橋中使用生成樹算法解決這個(gè)問題。生成樹通過 阻塞某個(gè)端口，切斷網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，使網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是一棵樹。這個(gè)時(shí)候交換機(jī)不能轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，只 能收發(fā)生成樹的算法發(fā)送

29、的BPDU報(bào)文，通過交換BPDU報(bào)文，生成樹算法找到網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，并計(jì)算出需要阻塞的端口以打破環(huán)路，這個(gè)過程被稱為生成樹的收斂。生成樹算法的收斂時(shí)間大約為15s。3.3.3虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。劃分 VLAN所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的，主要有按端口、MAC地址、協(xié)議、用戶、IP地址劃分策略。VLAN交換機(jī)的鏈路分為接入鏈路、中繼鏈路、混合鏈路3中。接入鏈路就是將普通以太網(wǎng)設(shè)備接入 VLAN交換機(jī)， 中繼鏈路通常的用途就是連接兩個(gè)VLAN交換機(jī)，混合鏈路可以同時(shí)承載標(biāo)記數(shù)據(jù)和非標(biāo)記數(shù)據(jù)。3.4 PPPPPP是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的

30、數(shù)據(jù)傳輸提供一種封裝方法，可以支持IP、IPX和AppleTalk多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，替代原來非標(biāo)準(zhǔn)的鏈路層協(xié)議。 它即支持異步的物理線路傳輸， 也支持同步的HDLC和SONET 的物理線路傳輸，支持鏈路的配置，質(zhì)量檢測(cè)和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的復(fù)用。3.4.1 PPP的封裝幀格式PPP工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它的數(shù)據(jù)封裝幀格式提供幀定界、檢錯(cuò)和協(xié)議標(biāo)識(shí)，使得不同網(wǎng) 絡(luò)層協(xié)議可以同時(shí)在同一鏈路上傳輸。PPP可以工作在不同的物理層，同步線路，異步線路和以太網(wǎng)等，這樣就形成了 PPP的多種封裝幀格式。1、同步線路上的 PPP封裝PPP工作在同步線路時(shí)，使用HDLC的UI幀。HDLC的UI幀的INFO部分?jǐn)U展“協(xié)議字段”

31、包括 Flag、Address、Control、Protocol、In formation、FCS 幾個(gè)部分。Flag :標(biāo)志字段，表示幀的開始或者結(jié)束，由二進(jìn)制序列01111110構(gòu)成，即0x7E，Address :地址字段，由二進(jìn)制序列11111111構(gòu)成，是標(biāo)準(zhǔn)的廣播地址，Control :控制字段，由二進(jìn)制序列00000011構(gòu)成，要求用戶數(shù)據(jù)傳輸采用UI無編號(hào)幀，地址字段和控制字段所填內(nèi)容為固定值，通過PPP的LCP協(xié)商，可以節(jié)省2字節(jié)的傳輸。由于沒有字段來傳送數(shù)據(jù)幀的序號(hào)，PPP默認(rèn)情況下不提供基于序號(hào)和應(yīng)答機(jī)制的可靠傳輸。Protocol :協(xié)議字段，用來識(shí)別PPP幀的Infor

32、mation字段所封裝的協(xié)議。Protocol 協(xié)議取值有 0xc021、0xc023、0xc223、0xc8021、0xc0021 五種。LCP的數(shù)據(jù)報(bào)文，PAP的認(rèn)證報(bào)文，CHAP的認(rèn)證報(bào)文,0xc021 :信息域中承載的是0xc023 :信息域中承載的是0xc223 :信息域中承載的是0xc8021 :信息域中承載的是 NCP的數(shù)據(jù)報(bào)文,0xc0021 :信息域中承載的是IP數(shù)據(jù)報(bào)文。In formation :包含Protocol字段中指定的協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)。FCS:幀校驗(yàn)序列字段，用于PPP數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)恼_性進(jìn)行CRC檢測(cè)。因PPP是面向字符型的，所以 UI幀的長(zhǎng)度是整數(shù)字節(jié)。在同步線路上

33、，PPP直接使用HDLC的UI幀，也使用HDLC的透明傳輸方式“ 0比特插入和刪除算法”。2、異步上的PPP封裝PPP在異步線路上傳輸時(shí)使用的幀與同步傳輸是一樣的，差別在于成幀和透明傳輸使用的方 法。因?yàn)槠鹬故疆惒絺鬏斒敲嫦蜃址?，PPP在異步線路上不能采用 HDLC所使用面向比特的首位標(biāo)志成幀算法，即使用 0x7E作為幀的首位標(biāo)志，也不能使用“0比特插入和刪除算法”實(shí)現(xiàn)透明傳輸。3、以太網(wǎng)上的 PPP封裝隨著xDSL技術(shù)、寬帶接入技術(shù)的廣泛應(yīng)用，PPP又被廣泛用于以太網(wǎng)上，這就是PPPoE。PPPoE在兩個(gè)階段以太網(wǎng)幀的類型域的值是不同的，在發(fā)展階段，以太網(wǎng)的類型域填充為0x8863，在會(huì)話

34、階段，以太網(wǎng)的類型與填充為0x8864。PPPoE數(shù)據(jù)報(bào)文最開始的4位為版本域，緊接在版本域后的4位是類型域。3.4.2 PPP的子層為了適應(yīng)多重物理和網(wǎng)絡(luò)層，PPP劃分了相應(yīng)的LCP子層和NCP子層以完成不同功能。PPP首先通過發(fā)送LCP報(bào)文來配置和測(cè)試鏈路， 建立起LCP連接。鏈路層激活后，需要的話可以進(jìn) 行認(rèn)證，最后要通過發(fā)送相應(yīng)的NCP報(bào)文建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)子層連接。1、LCPLCP位于物理層之上，負(fù)責(zé)設(shè)備之間鏈路的創(chuàng)建、維護(hù)和終止。2、NCPNCP主要完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信設(shè)備之間網(wǎng)絡(luò)子層所需參數(shù)的配置，功能是網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商。3.4.3認(rèn)證協(xié)議PPP另外一種常用到的功能是接入認(rèn)證，即通過某種機(jī)制

35、保證許可用戶才能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，常 用的有PAP認(rèn)證和CHAP認(rèn)證兩種。1、PAP認(rèn)證PAP是一種兩次握手的認(rèn)證協(xié)議，它采用明文方式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名和口令。2、CHAP認(rèn)證CHAP是一種三次握手認(rèn)證協(xié)議，呵在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名，但不傳輸口令。3.4.4 PPP鏈路的建立為了在線路上傳送 PPP數(shù)據(jù)報(bào)文，首先需要建立PPP的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。典型的PPP鏈路建立 過程，可以分為3個(gè)階段：鏈路建立階段、認(rèn)證階段和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段。1、鏈路建立階段2、認(rèn)證階段3、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段3.5 PPPoE與PPP鏈路的建立方式不同。PPPoE鏈路的建立要經(jīng)過 PPPoE的發(fā)展階段和 PPPoE的會(huì)話階段。 發(fā)展階段是PC主

36、機(jī)在廣播式的網(wǎng)絡(luò)上搜尋寬帶接入服務(wù)器BRAS，并在多個(gè)可能的寬帶接入服務(wù)器中確定其一，建立點(diǎn)到點(diǎn)關(guān)系的過程。會(huì)話階段則是PPP的LCP、認(rèn)證、NCP的會(huì)話過程。與 PPP不同的是，PPPoE的數(shù)據(jù)報(bào)文被封裝成以太網(wǎng)的幀進(jìn)行傳送。目前小區(qū)寬帶LAN接入、ADSL接入等技術(shù)都使用PPPoE技術(shù)。1、發(fā)現(xiàn)階段用戶主機(jī)首先主動(dòng)發(fā)送廣播包PADI尋找接入服務(wù)器，接入服務(wù)器收到PADI報(bào)文后回應(yīng)PADO，主機(jī)在回應(yīng)PADO的接入服務(wù)器中選擇一個(gè)合適的，并發(fā)送PADR單播的請(qǐng)求報(bào)文告知接入服務(wù)器，接入服務(wù)器收到PADR包后開始為用戶發(fā)配一個(gè)唯一的會(huì)話標(biāo)識(shí)符SessionID，啟動(dòng)PPP狀態(tài)機(jī)以準(zhǔn)備開始 PP

37、P會(huì)話，并發(fā)送一個(gè)攜帶該會(huì)話標(biāo)識(shí)符Session ID的會(huì)話 確認(rèn)包PADS。2、會(huì)話階段3.6WLAN3.6.1 WLAN 簡(jiǎn)介無線局域網(wǎng)可以提供更好的解決方案，WLAN利用電磁波在空中收發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到 354Mbps，且無需線纜介質(zhì)，是非常有效的用戶接入方式。WLAN的協(xié)議構(gòu)成，IEEE的802.11工作組制定了無限局域網(wǎng)的媒體訪問控制層和物理層規(guī)范。工作頻段是ISM2.4GHZ頻段，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率是1Mbps和2Mbps。無線射頻傳輸方法采用跳頻擴(kuò)頻和直接序列擴(kuò)頻，采用載波偵聽多路訪問/沖突避免方式進(jìn)行信道共享控制。IEEE802.11a擴(kuò)充了 IEEE502.

38、11標(biāo)準(zhǔn)的物理層，規(guī)定該層使用ISM5GHZ的頻段，該標(biāo)準(zhǔn)采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)。3.6.2 WLAN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了兩種無線局域網(wǎng)設(shè)備：接入點(diǎn)和站點(diǎn)。AP通常作為網(wǎng)橋設(shè)備，帶有一個(gè)LAN接口和一個(gè)連接 WLAN的射頻收發(fā)信機(jī)，而 STA實(shí)際上是一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè) 備NIC，用于連接主機(jī)和 AP。在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：獨(dú)立基本服務(wù)組和擴(kuò)張服 務(wù)組。獨(dú)立基本服務(wù)組IBSS是一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)形式， 所有站點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中通信的地位是平等的。IEEE802.11定義了站點(diǎn)加入IBSS的過程，稱BSSID同步。擴(kuò)張服務(wù)組ESS由多個(gè)基本服務(wù)組構(gòu)成，每個(gè)BSS

39、都有一個(gè)無線訪問點(diǎn) AP提供通信服務(wù)，不同BSS 通過AP之間的分布系統(tǒng)互連，站點(diǎn)可以在多個(gè)BSS之間移動(dòng)。ESS網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間的通信關(guān)系、工作過程、幀格式與IBSS相比增加了關(guān)聯(lián)和重新關(guān)聯(lián)過程以支撐站點(diǎn)在不同AP下的移動(dòng)，站點(diǎn)間不能直接通信，通過AP中繼轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)。1、BSSID的同步和關(guān)聯(lián)過程ESS網(wǎng)絡(luò)依靠網(wǎng)絡(luò)名和 BSSID來標(biāo)識(shí)，SSID是ESS網(wǎng)絡(luò)的名稱，不同網(wǎng)絡(luò)的名稱不相 同，BSSID用于標(biāo)識(shí)ESS網(wǎng)絡(luò)中的AP,當(dāng)站點(diǎn)在移動(dòng)時(shí)，可以通過BSSID來感知AP的變化信息。2、越區(qū)切換越區(qū)切換只能發(fā)生在具有相同SSID的AP之間。第4章IP路由4.1路由技術(shù)路由協(xié)議是通過執(zhí)行某種路由算法來完

40、成路由選擇的一個(gè)協(xié)議，分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路由是在路由器中事先設(shè)置固定的路由表，優(yōu)先級(jí)最高，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高 效、可靠，適用于規(guī)模較小、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)。動(dòng)態(tài)路由會(huì)自動(dòng)更新自身的路由表，適用于規(guī)模大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜和易變的網(wǎng) 絡(luò)缺點(diǎn)為占用網(wǎng)絡(luò)寬帶和CPU資源。根據(jù)是否在同一個(gè)自治域內(nèi)部使用可將動(dòng)態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）自治域是指一個(gè)具有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò)。自治域內(nèi)部采用的路 由協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，常見的有RIP,OSPF協(xié)議等；外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個(gè)自治域之間的路由選擇，常見的有BGP。由于網(wǎng)絡(luò)中連接大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)，完全用人工的方

41、法不合理因而設(shè)計(jì)了一套機(jī)制來完成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制有編址、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)、路由表4部分組成。4.1.1 IP的協(xié)議中的地址結(jié)構(gòu)IP地址由二部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，另一部分為主機(jī)地址。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的不同分配，可將IP地址分為A,B,C,D,E五類網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)直接決定了可分配的網(wǎng)絡(luò)數(shù)，主機(jī)號(hào)的位數(shù)決定了可分配的最大主機(jī)數(shù)。 通過IP地址的二進(jìn)制值與子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制進(jìn)行“與”運(yùn)算，可以確定某個(gè)設(shè)備的網(wǎng) 絡(luò)地址和主機(jī)號(hào)，即子網(wǎng)掩碼中1對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址，0對(duì)應(yīng)的是主機(jī)地址4.1.2 IP網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分為二種：一種是直接交付，另一種是間接交付。 TCP/IP子網(wǎng)間的

42、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是由路由器完成的，路由器從功能上分為路由選擇部分和分組 轉(zhuǎn)發(fā)部分。路由選擇部分的任務(wù)是根據(jù)路由協(xié)議構(gòu)造路由表，并定期更新和維護(hù)路由表 分組轉(zhuǎn)發(fā)部分由三部分組成：交換機(jī)構(gòu)、輸入端口、輸出端口。1. 路由表在路由表中采用所謂下一跳的方法來表示路由，路由的代價(jià)用管理距離和費(fèi)用來表 示：管理距離是根據(jù)路由的來源來確定路由的優(yōu)先級(jí)；花費(fèi)是在相同的管理距離下進(jìn)一步區(qū)分路由的優(yōu)先級(jí)舉例：C /160/1 is directly conn ected fastethernet3/0.1 * activeC表示是直連路由/16表示目的網(wǎng)絡(luò)地址0/1表示管理距離是0 （直連

43、路由），花費(fèi)（Cost）是1is directly connected fastethernet3/0.俵示是直連路由經(jīng) fastethernet3/0.1 轉(zhuǎn)發(fā) active表示路由狀態(tài)是可用的舉例：O IA 6/30 110/21785 via . fastethernet3/0 * active O IA表示OSPF的域內(nèi)的路由6/30表示目的網(wǎng)絡(luò)地址via 113.1.2542 fastethernet3/（表示此路由的下一跳的 IP 地址是 其余：D表示為EIGRP用 show ip r

44、oute 顯示 luyoubiaoxinxi路由表結(jié)構(gòu)！R /8 yL類型A_目的網(wǎng)塔120/1 via 200.1.1,2, 00:00:10, Serial 0/0下一跳地址已荻得餉時(shí)間轉(zhuǎn)發(fā)出口類型：世C直連路由、S靜態(tài)路由，S*默認(rèn)路由，RRIP協(xié)議* OOSPF協(xié)議,2 .路由選擇路由器在選路時(shí)先按目的網(wǎng)段地址選擇路由，如果有多個(gè)路由滿足條件則按路由的精度再進(jìn)行篩選，如果結(jié)果還是不唯一的，則用Cost選擇最好的路由，最后可能出現(xiàn)多個(gè)路由，這時(shí)路由器不再選擇。4.2 RIPRIP（路由信息協(xié)議）是使用最廣泛的距離矢量路由協(xié)議4.2.1 RIP工作原理RIP是基于V-D算法

45、的內(nèi)部動(dòng)態(tài)路由協(xié)議因此 V-D算法又稱為距離矢量算法 基本工作原理：每一個(gè)路由器維護(hù)一張路由表，該路由表以子網(wǎng)中每一個(gè)目標(biāo)為索引， 記錄到達(dá)該目標(biāo)的時(shí)間估計(jì)或距離估計(jì)，以及對(duì)應(yīng)的首選輸出線路，所有使用RIP的路由器周期性的向外廣播路由刷新報(bào)文，在接受到來自各個(gè)鄰居路由表的路由表后，根據(jù) 這些路由表來重新計(jì)算自己到達(dá)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最佳路由RIP主要包括以下方面：一、計(jì)算距離矢量距離矢量路由協(xié)議利用度量來跟蹤它和所有已知目的地間的距離二、更新路由表RIP依賴三個(gè)計(jì)時(shí)器來維護(hù)路由表：更新路計(jì)時(shí)器、路由暫休計(jì)時(shí)器、路由清除計(jì)時(shí)器三、激活路由更新每30S激活一次四、識(shí)別無效路由每180S識(shí)別一次五、清除無效

46、路由每240S清除一次4.2.2最佳路由的計(jì)算1. 路由表的建立 路由表的初始方式有三種（1）路由器系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，從外存讀入一個(gè)完整的路由表，常駐系統(tǒng)內(nèi)存以供使用；系 統(tǒng)關(guān)閉時(shí)再將當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)存中的路由表寫回外存下次再使用（2）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，只構(gòu)造一個(gè)空表，通過執(zhí)行一個(gè)空表，通過執(zhí)行顯示命令來填充（3）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，從與本地路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)地址中，推導(dǎo)出一組初始路由當(dāng) 然初始路由只能訪問相連網(wǎng)上的主機(jī)。初始化的V-D路由表中各路由的距離均為0.2. 路由表的更新與維護(hù)路由項(xiàng)主要包括目的地址、下一條地址和路由開銷423 RIP的缺陷RIP在使用中存在以下缺點(diǎn)（1）RIP的可靠性和安全性無法得到保證

47、（2）RIP沒有選擇最優(yōu)路徑（3）RIP浪費(fèi)帶寬（4）RIP會(huì)產(chǎn)生環(huán)形路由（5）RIP不適合大型網(wǎng)絡(luò) RIP規(guī)定跳數(shù)超過16為不可到達(dá)面對(duì)以上的缺陷 做出了一下4中常用優(yōu)化措施抑制計(jì)時(shí)（可以減少路由的浮動(dòng)）水平分割（緩解路由循環(huán)）路由毒化（解決路由循環(huán)）觸發(fā)更新（緩解路由循環(huán)）RIP工作在UDP上端口是5204.2.6 RIP v1 的缺陷（1）過于簡(jiǎn)單，以跳數(shù)為依據(jù)計(jì)算度量值，經(jīng)常得出非最優(yōu)路由（2）度量值以16為限，不適合大的網(wǎng)絡(luò)（3）安全性差，接受來自任何設(shè)備的路由更新（4）不支持無類IP地址和VLSM（5）收斂緩慢，時(shí)間經(jīng)常大于5分（6）消耗帶寬很大4.2.7 RIP v2 的改進(jìn)（1

48、）每個(gè)路由條目都攜帶自己的子網(wǎng)掩碼（2）路由選擇更新具有認(rèn)證功能（3）每個(gè)路由條目都攜帶下一跳地址和外部路由標(biāo)志（4）組播路由更新（5）支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼4.2.8路由器設(shè)置R1（config）# router rip啟動(dòng) rip 協(xié)議R1（config-router）# network 通告直連網(wǎng)段R1（config-router）# network 通告直連網(wǎng)段4.3 OSPFOSPF（開放最短路徑優(yōu)先）是一種基于鏈路狀態(tài)算法的分層次的路由協(xié)議，層次中最 大的實(shí)體是AS（自治系統(tǒng)）。因而把AS劃分為多個(gè)區(qū)域。OSPF由二個(gè)互相關(guān)聯(lián)的主要部分組成：Hello協(xié)議和“可靠泛洪”機(jī)制Hello協(xié)議檢測(cè)鄰居并維護(hù)鄰接關(guān)系，可靠泛洪算法可以確保同一個(gè)城中的所有OSPF路由器始終具有一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，而該數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了對(duì)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌窢顟B(tài)的映射4.3.1 OSPF基本概念1. 鏈路狀態(tài)OSPF使用的鏈路狀態(tài)路由與 RIP所使用的距離矢量路由的本質(zhì)區(qū)別在于，鏈路狀態(tài) 路由中，每一個(gè)路由器所獲得的信息不僅僅局限于鄰居路由器的路由表信息