計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4課件

第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.1網(wǎng)絡(luò)互連概述8.1.1基本概念網(wǎng)絡(luò)連接：網(wǎng)絡(luò)互連：系統(tǒng)互通：網(wǎng)絡(luò)互連體制：逐段法體制——直接轉(zhuǎn)換。端到端法體制——簡介轉(zhuǎn)換。8.1.2網(wǎng)絡(luò)互連涉及的內(nèi)容互連設(shè)備：網(wǎng)間尋址：路由選擇：流量與擁塞控制：分片與重組：計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.2網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)8.2.1物理層互連互聯(lián)原理：（參見書中）中繼器：增加信號(hào)/比特傳遞距離。共享式集線器：以幀為單位增加信號(hào)/比特傳遞距離。8.2.2鏈路層互連互聯(lián)原理：（參見書中）網(wǎng)橋：實(shí)現(xiàn)MAC幀格式的轉(zhuǎn)換和傳輸轉(zhuǎn)發(fā)。交換式集線器/交換機(jī)：透明網(wǎng)橋（查表；廣播；記錄）。源路由網(wǎng)橋（廣播發(fā)現(xiàn)；選擇；填寫幀頭）。8.2.3網(wǎng)絡(luò)層互連互聯(lián)原理：（參見書中）不同的尋址方式。不同的最大分組長度。不同的網(wǎng)絡(luò)訪問機(jī)制。不同的流量調(diào)節(jié)手段。不同的差錯(cuò)恢復(fù)方法。不同的狀態(tài)報(bào)告途徑。不同的路由選擇技術(shù)。不同的服務(wù)模式。（連接服務(wù)、無連結(jié)服務(wù)）路由器/網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)絡(luò)A網(wǎng)絡(luò)B

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口A系統(tǒng)A轉(zhuǎn)換系統(tǒng)B接口B路由器結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)8.3.1網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)及IP服務(wù)8.3.2IP地址IP地址組成：網(wǎng)絡(luò)識(shí)別號(hào)net_id

主機(jī)識(shí)別號(hào)host_idIP地址類別：子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼：無類別域間路由選擇：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT：

源IP端口目的IP端口協(xié)議172.20.130.1AA202.115.128.3380TCP172.20.130.2BB202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port1

202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port2202.115.128.3380TCP計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.3IP數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)3000字節(jié)的UDP報(bào)文在以太網(wǎng)傳輸?shù)姆制?48014804020+148020+148020+4001011x010001011x010101011x0010計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4路由過程：（參見書中）路由表：（參見書中）第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.4IP路由直接路由：地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP/RARP。間接路由：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。MACAIPAIPBDataCRCIPAIPBMACAMACB=?IPAIPBMACAMACBMACBMACDIPc計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.5IP路由算法路由信息協(xié)議RIP目的鏈路跳數(shù)A-0目的鏈路跳數(shù)B-0目的鏈路跳數(shù)C-0目的鏈路跳數(shù)D-0目的鏈路跳數(shù)E-0A11A31C21C51B11C12B21A22B41A42E51E41E61B62C62D31E32D61D42D52計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity開放式最短路徑優(yōu)先OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫鄰居鏈路代價(jià)版本A—BA—DB—AB—CB—EC—BC—ED—AD—EE—BE—CE—D131242536456111111111111000000000000OSPF消息：Hello，發(fā)現(xiàn)和維護(hù)鄰居可達(dá)性；摘要，向鄰居通告自己的版本信息；請求，要求具體的某條鏈路狀態(tài)信息；更新，泛洪通告被要求的鏈路消息；確認(rèn)，對(duì)收到的更新消息進(jìn)行確認(rèn)?！蕖?1(1,3)計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity邊界路由協(xié)議BGP路徑向量和路徑屬性：名稱功能OPEN建立鄰接關(guān)系，如果對(duì)方同意則用KEEPALIVE確認(rèn)。UPDATE發(fā)送路由更新消息，通告對(duì)等體對(duì)端一條可用的路由或者撤銷不可用路由。根據(jù)UPDATE消息可構(gòu)造出AS間的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而得到AS路徑向量，選定合適的路由。KEEPALIVE保持對(duì)等體對(duì)端可達(dá)的心跳機(jī)制。NOTIFICATION通告出錯(cuò)信息（消息頭錯(cuò)誤、OPEN錯(cuò)誤、UPDATE錯(cuò)誤）。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.6互連網(wǎng)控制報(bào)文ICMPICMP報(bào)文格式與傳遞：ICMP差錯(cuò)報(bào)文：不可達(dá)信宿報(bào)告；超時(shí)報(bào)告；參數(shù)出錯(cuò)報(bào)告。ICMP控制報(bào)文：擁塞控制；路由和重定向。ICMP請求/應(yīng)答報(bào)文：回應(yīng)請求與應(yīng)答；時(shí)間戳請求與應(yīng)答；地址模請求與應(yīng)答。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.7IPv6簡化報(bào)頭和靈活擴(kuò)展：層次化地址結(jié)構(gòu)：

單播地址類型組播地址選播/任意播地址即插即用連網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)層認(rèn)證與加密：服務(wù)質(zhì)量保證：支持移動(dòng)中通信：計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4互聯(lián)網(wǎng)中的新技術(shù)8.4.1第三層交換技術(shù)報(bào)文交換方式：路由式交換機(jī)

功能有限，速度快。特性：限制處理的協(xié)議（IP、以太網(wǎng)）；僅支持個(gè)別路由協(xié)議（RIP、OSPF）；監(jiān)聽ARP，建立IP到MAC的映射表；用ASIC降低路由代價(jià)、提高路由性能為目標(biāo)。交換式路由器（現(xiàn)代Internet路由器）高效率線速路由與控制。特性：只針對(duì)IP；將盡可能多的功能構(gòu)造到硬件（查表、匹配計(jì)算等）；報(bào)文不退回到慢速通道處理（即便是處理失敗）；路由表足夠大。流交換方式：端系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)。特點(diǎn)：路由一次、隨后交換，在源和目的之間建立交換捷徑或直通路徑。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4Fast-IPNetFlowNHRP請求NHRP請求A和B－MAC封裝NHRP響應(yīng)A和B－MAC封裝NHRP響應(yīng)NFFC：NetFlow特征卡，保存IP到MAC的映射表；RSM：IP路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊；SE：交換引擎。RSMNFFCSE第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.2多協(xié)議標(biāo)記交換——MPLS核心思想：邊緣路由，內(nèi)部交換。標(biāo)記交換IPv6IPv4IPXAppleTalk……EthernetFDDIATMFRSDHADSL……轉(zhuǎn)發(fā)等效類FEC：標(biāo)簽：DataData鏈路層PIC標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò)層PCI數(shù)據(jù)標(biāo)記/標(biāo)簽：Label(20bits)Exp(3bits)S(1bit)TTL(8bits）

轉(zhuǎn)發(fā)信息庫FIB：入口標(biāo)記出口標(biāo)記地址前綴輸出端口計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity轉(zhuǎn)發(fā)部件：

1）從分組中抽取標(biāo)記；

2）在轉(zhuǎn)發(fā)信息庫FIB中檢索匹配的信息；

3）根據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)記錄的出口信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)?？刂撇考?/p>

1）捆綁標(biāo)記和轉(zhuǎn)發(fā)等效類；

2）發(fā)布捆綁信息給其他標(biāo)記交換路由器；

3）根據(jù)捆綁和發(fā)布結(jié)果以及路由協(xié)議構(gòu)造FIB。功能組件：標(biāo)記交換路徑：點(diǎn)到點(diǎn)交換路徑：用于發(fā)布單播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。多點(diǎn)到點(diǎn)交換路徑：多個(gè)入口對(duì)應(yīng)一個(gè)出口，適用于盡力而為的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。點(diǎn)到多點(diǎn)交換路徑：用于發(fā)布組播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。多點(diǎn)到多點(diǎn)交換路徑：用于基于共享樹的組播數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。標(biāo)記分配驅(qū)動(dòng)方式拓?fù)潋?qū)動(dòng)：依靠路由協(xié)議控制信息流驅(qū)動(dòng)標(biāo)記分配，建立交換路徑。請求控制驅(qū)動(dòng)：由請求控制業(yè)務(wù)發(fā)起標(biāo)記分配，如RSVP。業(yè)務(wù)流驅(qū)動(dòng)：在業(yè)務(wù)流到達(dá)時(shí)，臨時(shí)發(fā)起分配，建立交換路徑。MPLS的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘯r(shí)，與傳統(tǒng)的IP路由方式比，MPLS能夠提供更快和更可預(yù)測的保護(hù)能力和恢復(fù)能力，即MPLS保護(hù)。支持流量工程（TrafficEngineering）、虛擬私有網(wǎng)VPNs、第二層傳輸服務(wù)、多層覆蓋網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程4第八章網(wǎng)絡(luò)互連與網(wǎng)間通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.3移動(dòng)IP技術(shù)目的：解決位置經(jīng)常移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)過程中的電腦接入互聯(lián)網(wǎng)的問題。移動(dòng)支持技術(shù)：歸屬IP地址——?dú)w屬代理。轉(zhuǎn)交IP地址——異地代理。工作過程：

⑴、代理發(fā)現(xiàn)過程；