第8章-路由器及IP交換技術(shù)分析課件

第8章路由器及IP交換技術(shù)吳紅海河南科技大學(xué)信息工程學(xué)院2016-04-10硬件系統(tǒng)的基本組成承上啟下：交換(信號(hào)、分類)—復(fù)用—開關(guān)（交換單元）—連接（連接函數(shù)）—網(wǎng)絡(luò)(單級(jí)與多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)區(qū)別)—電路交換接口電路—存儲(chǔ)程序控制—分組交換和幀中繼——信令系統(tǒng)——ATM交換設(shè)想一下，接下來內(nèi)容是什么？

學(xué)習(xí)目的

初步了解TCP/IP基本原理,掌握路由器技術(shù)并與交換機(jī)進(jìn)行比較,初步認(rèn)識(shí)IP交換和標(biāo)記交換技術(shù)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)

TCP/IP基本原理

路由器

IP交換

標(biāo)記交換

學(xué)習(xí)難點(diǎn)IP交換

標(biāo)記交換

主要內(nèi)容

介紹計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)發(fā)展和TCP/IP協(xié)議基本原理，路由器技術(shù)，及IP交換技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如IP交換和標(biāo)記交換等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：是將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件支持下，向多個(gè)用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、程序與硬件等各類資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是數(shù)據(jù)通信資源共享分布處理目錄8.1計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展8.2TCP/IP基本原理

8.3路由器工作原理8.4IP交換技術(shù)

8.5

標(biāo)記交換技術(shù)8.1計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的發(fā)展20世紀(jì)60年代末70年代初的ARPAnet

ARPAnet是美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局建立的，它是世界上最早出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的許多概念和方法，如分組交換技術(shù)都來自ARPAnet，ARPAnet不僅進(jìn)行了租用線互聯(lián)的分組交換技術(shù)研究，而且作了無線、衛(wèi)星網(wǎng)的分組交換技術(shù)研究。其結(jié)果導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP（TransmissionControl/InternetProtocol)的問世1994年是Internet轟動(dòng)全球的一年，這年5月，中國加入了Internet網(wǎng)絡(luò)

1995年，除了Internet應(yīng)用繼續(xù)迅猛發(fā)展外，隨著Internet技術(shù)的深入發(fā)展，一個(gè)使用方便、價(jià)格低廉的企業(yè)(單位)內(nèi)部信息交換網(wǎng)Internet應(yīng)運(yùn)而生。Internet發(fā)展勢(shì)頭迅猛，它將企業(yè)（單位）帶進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代

Internet的基礎(chǔ)什么是Internet？按照字面解釋，它是個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。而現(xiàn)在我們所講的Internet是起源于美國，現(xiàn)在已連通全世界的一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet的精華在于：它含有上至天文、下至地理；無所不有、無所不包、實(shí)用而又趣味的信息。從這個(gè)意義上說，Internet又是一個(gè)巨大的信息資源說起Internet，我們必須重視它的重大用戶——人的參與。Internet容許全球千百萬人相互通信，共享資源。用戶可發(fā)E_mail；可以參加專題討論，還可以免費(fèi)獲取計(jì)算機(jī)程序或其它信息資源，不管是什么人，在任何時(shí)候，Internet總是向你開放的，Internet對(duì)任何人都是友好的，Internet 的用戶群組成了一個(gè)友好的大家庭綜上所述，什么是Internet?首先，它是一個(gè)全球計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；其次，Internet本身就是一個(gè)巨大的信息資源；第三是最重要的，Internet是一個(gè)大家庭，人們共同享用著人類自己創(chuàng)造的財(cái)富

Internet的基礎(chǔ)

Internet的組成因特網(wǎng)主要由通信線路、路由器、主機(jī)和信息資源等組成通信線路：通信線路是連接因特網(wǎng)中各種設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施，可以分為有線通信線路和無線通信信道兩類。通信線路的數(shù)據(jù)傳輸能力用帶寬和傳輸速率兩個(gè)指標(biāo)衡量，傳輸速率與帶寬成正比，帶寬越大，傳輸速率也就越高路由器：連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備是路由器，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳的路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)主機(jī)：按用途不同可以分為兩類：一類是信息資源與服務(wù)的提供者，叫做服務(wù)器。服務(wù)器總是由高性能、大容量的大型計(jì)算機(jī)擔(dān)當(dāng)。另一類是信息資源與服務(wù)的接受者，叫做客戶機(jī)信息資源：在因特網(wǎng)中的信息資源，比如文本、圖像、聲音、視頻信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按規(guī)模局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)：是小范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的覆蓋范圍一般在10公里以內(nèi)。設(shè)備的更新、新技術(shù)的引用都比較容易，所以傳輸速率也比較高，常?？梢赃_(dá)到10-100Mbps。以太網(wǎng)（Ethernet）：最廣泛的局域網(wǎng)廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)也叫做遠(yuǎn)程網(wǎng)，它可以覆蓋幾公里至幾千公里的范圍。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)，并使用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)(公用通信網(wǎng))、衛(wèi)星通信網(wǎng)、無線網(wǎng)來傳輸信息。廣域網(wǎng)的傳輸速率較低，一般在幾十K至幾Mbps之間。Internet可視為世界上最大的廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)20世紀(jì)70年代，電子和電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE）制定了三個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3(CSMA/CD)采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)技術(shù)IEEE802.4(令牌總線)：令牌來控制發(fā)送數(shù)據(jù)站點(diǎn)IEEE802.5(令牌環(huán)網(wǎng))：令牌來控制發(fā)送數(shù)據(jù)站點(diǎn)

值得注意的是，這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)只描述了分層結(jié)構(gòu)中下面一層半（即物理層和介質(zhì)訪問子層）的內(nèi)容，數(shù)據(jù)鏈路子層的上半層（LLC）由IEEE802.2描述。著名的以太網(wǎng)（Ethernet）就是IEEE802.3的一個(gè)典型產(chǎn)品這三個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)都是廣播型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)上的所有站點(diǎn)共享傳送信道，一站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其它站點(diǎn)都能收到。在廣播型網(wǎng)絡(luò)上，同時(shí)只能有一個(gè)站點(diǎn)處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，因此，必須解決誰使用信道發(fā)送數(shù)據(jù)的信道競(jìng)爭(zhēng)問題。以太往采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)技術(shù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行沖突檢測(cè)，一旦檢測(cè)到?jīng)_突則立即停止發(fā)送，當(dāng)發(fā)現(xiàn)空閑時(shí)立刻發(fā)送數(shù)據(jù)；而令牌總線和令牌環(huán)則采用令牌來控制，只有獲得令牌的站點(diǎn)能向網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)，實(shí)際上主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。常見的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)洌河梢粋€(gè)中心結(jié)點(diǎn)與各站點(diǎn)之間呈輻射狀連接，中心結(jié)點(diǎn)對(duì)全網(wǎng)的通信實(shí)行集中控制，任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通信都必須通過中心結(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，訪問協(xié)議簡(jiǎn)單，單機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；但是對(duì)中心結(jié)點(diǎn)的可靠性要求高，中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，系統(tǒng)的擴(kuò)充比較困難總線型拓?fù)洌核械恼军c(diǎn)都連接到一條公用傳輸線--總線上，就形成了總線型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充、價(jià)格低廉，容易安裝。缺點(diǎn)是出現(xiàn)故障后需要檢查總線在各結(jié)點(diǎn)的連接，因此查錯(cuò)比較困難；雖然某臺(tái)計(jì)算機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，但是若總線斷開則網(wǎng)絡(luò)將不可使用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)型拓?fù)洌菏咕W(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)首尾相連，以通信線路連接成一個(gè)封閉的環(huán)路，數(shù)據(jù)只能在環(huán)路中沿著一個(gè)方向逐點(diǎn)傳輸。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，適合光纖介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)；但是任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障都會(huì)使全網(wǎng)癱瘓，而且結(jié)點(diǎn)的增加或減少都比較困難樹型拓?fù)洌河尚切屯負(fù)溲葑兌鴣恚螤钕褚豢酶谏戏降拇髽?。各結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的故障比較容易檢測(cè)和隔離計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展

使用RS-232技術(shù)的近程互連結(jié)構(gòu)使用調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的遠(yuǎn)程互連結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展計(jì)算機(jī)總線型局域網(wǎng)互連通信結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B計(jì)算機(jī)C計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展兩個(gè)局域網(wǎng)互連結(jié)構(gòu)路由器LANLAN在Internet中，完成信息交互和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)是通過路由器(網(wǎng)關(guān))來實(shí)現(xiàn)的

路由器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以是同種類型的，也可以是不同類型的

計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)4網(wǎng)絡(luò)3網(wǎng)絡(luò)2

計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展Internet的原型思想：用不同的網(wǎng)卡插入某臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以使該計(jì)算機(jī)接入到不同技術(shù)的局域網(wǎng)上，并且能與網(wǎng)上的其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。另外，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上可以同時(shí)插入兩種或更多種不同技術(shù)的網(wǎng)卡，那么一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以連接到兩個(gè)或更多的網(wǎng)絡(luò)上。如果對(duì)該臺(tái)計(jì)算機(jī)所連接的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)及其站點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編號(hào)，并運(yùn)行網(wǎng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議軟件，那么該臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以執(zhí)行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間的分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，這就是Internet的原型思想路由選擇：選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向其發(fā)送分組的過程稱為路由選擇路由器：在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行路由選擇任務(wù)的專用計(jì)算機(jī)稱為路由器或稱其為網(wǎng)關(guān)

計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展網(wǎng)絡(luò)互連的目標(biāo)：是通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通用服務(wù)，路由器必須把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的源計(jì)算機(jī)發(fā)出的信息，轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)計(jì)算機(jī)，這一任務(wù)是很復(fù)雜的，因?yàn)榻M成互連網(wǎng)的各個(gè)子網(wǎng)使用的幀格式和編址方案不盡相同。這樣為了實(shí)現(xiàn)通用服務(wù)，在計(jì)算機(jī)和路由器上都要協(xié)議軟件。如同兩個(gè)人必須會(huì)同一種語言才能交流一樣，這一道理同樣適用于計(jì)算機(jī)，因此在因特網(wǎng)中，也為異構(gòu)網(wǎng)互聯(lián)定義了一系列通信協(xié)議，這些協(xié)議簡(jiǎn)稱為傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議（TCP/IP）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)之間通信時(shí)必須遵守一定的規(guī)定和規(guī)程，以便保證能夠互相連接和正確交換信息，這些約定和規(guī)程是事先制定的，并以標(biāo)準(zhǔn)的形式固定下來，這就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議8.2TCP/IP基本原理

什么是TCP/IP協(xié)議

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的簡(jiǎn)寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，簡(jiǎn)單地說，就是由底層的IP協(xié)議和TCP協(xié)議組成的。TCP/IP協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的第一套協(xié)議

在Internet沒有形成之前，各個(gè)地方已經(jīng)建立了很多小型的網(wǎng)絡(luò)，稱為局域網(wǎng)，Internet的中文意義是“網(wǎng)際網(wǎng)”，它實(shí)際上就是將全球各地的局域網(wǎng)連接起來而形成的一個(gè)“網(wǎng)之間的網(wǎng)（即網(wǎng)際網(wǎng)）”。然而，在連接之前的各式各樣的局域網(wǎng)卻存在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則，將這些小網(wǎng)連接起來后各網(wǎng)之間要通過什么樣的規(guī)則來傳輸數(shù)據(jù)呢？這就象世界上有很多個(gè)國家，各個(gè)國家的人說各自的語言，世界上任意兩個(gè)人要怎樣才能互相溝通呢？如果全世界的人都能夠說同一種語言（即世界語），這個(gè)問題不就解決了嗎？TCP/IP協(xié)議正是Internet上的“世界語”

TCP/IP基本原理TCP/IP的突出特點(diǎn)在于其網(wǎng)絡(luò)互連功能

TCP/IP它本身是在物理網(wǎng)（X.25、FR、LAN等）上的一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族。TCP/IP是兩個(gè)最著名的協(xié)議，其它協(xié)議包括用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）以及地址解析協(xié)議（ARP）等計(jì)算機(jī)通信是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，不可能把它作為一個(gè)整體來處理，也不能設(shè)計(jì)出包括所有功能的協(xié)議。因此，一般把網(wǎng)絡(luò)按功能分層，使每一層的功能易于實(shí)現(xiàn)和管理TCP/IP協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的第一套協(xié)議。下面就為大家介紹TCP/IP協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容TCP/IP基本原理TCP/IP分層模型與OSI模型的對(duì)比應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7654321SMTPDNSNSPFTPTelnetTCP

UDP以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)、FDDI、ARPANET、PDN等協(xié)議電纜、連接器、信號(hào)等電器特性協(xié)議ICMPRARPARPIP5、應(yīng)用層1、物里層2、網(wǎng)絡(luò)接口層4、傳輸層3、網(wǎng)間網(wǎng)層簡(jiǎn)單由間傳送協(xié)議域名服務(wù)協(xié)議命名服務(wù)協(xié)議遠(yuǎn)程登陸協(xié)議文件傳輸協(xié)議

TCP/IP基本原理TCP/IP第一層為物理層對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的基本硬件，這也是Internet物理構(gòu)成，即我們可以看得見的硬設(shè)備，如PC機(jī)、互連網(wǎng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，必須對(duì)這些硬設(shè)備的電氣特性作一個(gè)規(guī)范，使這些設(shè)備都能夠互相連接幷兼容使用，如同OSI的第一層TCP/IP第二層為網(wǎng)絡(luò)接口層，它定義了將資料組成正確幀的規(guī)程和在網(wǎng)絡(luò)中傳輸幀的規(guī)程，幀是指一串資料，它是資料在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膯挝唬愃朴贠SI的第二層TCP/IP第三層為網(wǎng)間網(wǎng)層即IP層，本層定義了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)摹靶畔备袷剑约皬囊粋€(gè)用戶通過一個(gè)或多個(gè)路由器到最終目標(biāo)的"信息包"轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

TCP/IP基本原理TCP/IP第四層為傳輸層，為兩個(gè)用戶進(jìn)程之間建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端連接，類似于OSI的第四層TCP/IP第五層為應(yīng)用層，它定義了應(yīng)用程序使用互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)程，對(duì)應(yīng)于開放系統(tǒng)的第5--7層在TCP/IP協(xié)議族分層模型中，核心層是網(wǎng)間網(wǎng)層和傳輸層，相應(yīng)的接口協(xié)議是IP和TCP兩大協(xié)議

TCP/IP協(xié)議是Internet網(wǎng)中計(jì)算機(jī)通信的一組約定，不是計(jì)算機(jī)語言IP協(xié)議網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議IP(InternetProtocol):提供無連接的包傳送服務(wù)。主要功能包括無連接數(shù)據(jù)報(bào)傳送、數(shù)據(jù)報(bào)尋徑和差錯(cuò)處理三個(gè)部分網(wǎng)際協(xié)議IP協(xié)議提供了能適應(yīng)各種各樣網(wǎng)絡(luò)硬件的靈活性，對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)硬件幾乎沒有任何要求，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只要可以從一個(gè)地點(diǎn)向另一個(gè)地點(diǎn)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，就可以使用IP協(xié)議加入

Internet了

IP協(xié)議對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信有著重要的意義：網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通過安裝IP軟件，使許許多多的局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個(gè)龐大而又嚴(yán)密的通信系統(tǒng)。從而使

Internet看起來好象是真實(shí)存在的，但實(shí)際上它是一種并不存在的虛擬網(wǎng)絡(luò)，只不過是利用IP協(xié)議把全世界上所有愿意接入

Internet的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)連接起來，使得它們彼此之間都能夠通信

IP層的特點(diǎn)提供無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制。IP數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議非常簡(jiǎn)單，不能保證傳輸?shù)目煽啃訧P協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議。IP層點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的一個(gè)最大問題是尋徑，即通過信宿IP地址如何確定通信的下一點(diǎn)的問題。一旦確定了通信的下一點(diǎn)，點(diǎn)到點(diǎn)通信便可建立起來

IP數(shù)據(jù)報(bào)格式IP數(shù)據(jù)報(bào)格式：由報(bào)頭和正文兩部分組成。報(bào)頭有20字節(jié)的固定段和任選的變長(zhǎng)段版本頭標(biāo)長(zhǎng)服務(wù)類型

總長(zhǎng)度

標(biāo)識(shí)

標(biāo)志

段偏移量生存時(shí)間

協(xié)議

頭標(biāo)校驗(yàn)和

源IP地址

信宿IP地址

任選項(xiàng)填充域

數(shù)據(jù)

報(bào)頭數(shù)據(jù)區(qū)0481516202431bit

表:IP數(shù)據(jù)報(bào)格式IP地址模式IP地址用來惟一識(shí)別Internet網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)，任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)不能具有相同的IP地址，在1981年定義的IP版本4(IPV4）中，IP地址長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)32位，包括網(wǎng)絡(luò)編號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分0

網(wǎng)絡(luò)號(hào)

主機(jī)號(hào)10

網(wǎng)絡(luò)號(hào)

主機(jī)號(hào)110

網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)1110

多目的地址（多點(diǎn)廣播組地址）11100

保留實(shí)驗(yàn)用01624318表：IP地址模式

IP地址模式在Internet中，按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，將IP地址分為A、B、C三類，D類是為同播定義的，E類地址，保留為實(shí)驗(yàn)用。IP地址用四組十進(jìn)制點(diǎn)分表示，每組數(shù)的取值范圍為0--255，利用圓點(diǎn)將各組分開。IP地址方案是為主機(jī)和路由器指定的高級(jí)協(xié)議地址0~127A類地址：第1字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第2、3、4字節(jié)表示主機(jī)號(hào)，可以劃分27個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有224臺(tái)主機(jī)。所以A類地址通常分配給規(guī)模特別龐大的網(wǎng)絡(luò)使用128~191B類地址：第1、2字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃分214個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有216臺(tái)主機(jī)。所以B類地址通常分配給大型網(wǎng)絡(luò)使用192~223C類地址：第1、2、3字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃分221個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有28臺(tái)主機(jī)。所以C類地址通常分配給小型網(wǎng)絡(luò)，如大量的局域網(wǎng)和校園網(wǎng)都使用C類地址

地址解析協(xié)議（ARP）

什么是ARP協(xié)議ARP協(xié)議是“AddressResolutionProtocol”的縮寫。在局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)氖恰皫?，幀里面是有目?biāo)主機(jī)的MAC地址的。在以太網(wǎng)中，一個(gè)主機(jī)要和另一個(gè)主機(jī)進(jìn)行直接通信，必須要知道目標(biāo)主機(jī)的MAC地址。但這個(gè)目標(biāo)MAC地址是如何獲得的呢？它就是通過地址解析協(xié)議獲得的。所謂“地址解析”就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)換成目標(biāo)MAC地址的過程，即將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址翻譯成等價(jià)的硬件地址的過程。ARP協(xié)議的基本功能就是通過目標(biāo)設(shè)備的IP地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順利進(jìn)行。地址解析是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的局部過程，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠解析另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的充要條件是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都連在同一物理網(wǎng)絡(luò)中，一臺(tái)計(jì)算機(jī)無法解析遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)地址。（IP軟件地址→MAC硬件地址）

地址解析協(xié)議（ARP）ARP定義了兩類基本消息請(qǐng)求消息:一個(gè)請(qǐng)求消息，包含一個(gè)IP地址和對(duì)相應(yīng)硬件地址的請(qǐng)求應(yīng)答消息:一個(gè)應(yīng)答消息既包含發(fā)來的IP地址，也包含相應(yīng)的硬件地址

ARP標(biāo)準(zhǔn)精確規(guī)定了ARP消息怎樣在網(wǎng)上傳遞。協(xié)議規(guī)定：所有ARP請(qǐng)求消息都直接封裝在LAN幀中，廣播給網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)，每個(gè)計(jì)算機(jī)收到請(qǐng)求后都會(huì)檢測(cè)其中的IP地址，與IP地址匹配的計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答，與IP地址不匹配的計(jì)算機(jī)則會(huì)丟棄收到的請(qǐng)求，不發(fā)任何應(yīng)答

互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）

什么是ICMP協(xié)議:ICMP是“InternetControlMessageProtocol”（Internet控制消息協(xié)議）的縮寫。它是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對(duì)于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用

我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會(huì)使用到ICMP協(xié)議，只不過我們覺察不到而已。比如我們經(jīng)常使用的用于檢查網(wǎng)絡(luò)通不通的Ping命令，這個(gè)“Ping”的過程實(shí)際上就是ICMP協(xié)議工作的過程。還有其它的網(wǎng)絡(luò)命令如跟蹤路由的Tracert命令也是基于ICMP協(xié)議的互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議的目的就是為了診斷將報(bào)文傳送到目的地有無錯(cuò)誤，是IP中不可分割的一部分，僅僅是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)問題的返回報(bào)告，并不是為了增加IP數(shù)據(jù)報(bào)的可靠性

互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）ICMP報(bào)文格式包含類型、代碼及校驗(yàn)和三個(gè)固定的域，剩余的內(nèi)容依賴于消息類型

類型代碼

校驗(yàn)和

未使用出錯(cuò)報(bào)文的IP報(bào)頭+64源數(shù)據(jù)段0815162431Bit

TCP協(xié)議

傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol):TCP是面向連接的協(xié)議，它提供兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間數(shù)據(jù)有保障的順序傳遞盡管計(jì)算機(jī)通過安裝IP軟件，從而保證了計(jì)算機(jī)之間可以發(fā)送和接收資料，但I(xiàn)P協(xié)議還不能解決資料分組在傳輸過程中可能出現(xiàn)的問題。因此，若要解決可能出現(xiàn)的問題，連上

Internet的計(jì)算機(jī)還需要安裝TCP協(xié)議來提供可靠的幷且無差錯(cuò)的通信服務(wù)

TCP協(xié)議被稱作一種端對(duì)端協(xié)議。這是因?yàn)樗鼮閮膳_(tái)計(jì)算機(jī)之間的連接起了重要作用：當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要與另一臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接時(shí)，TCP協(xié)議會(huì)讓它們建立一個(gè)連接、發(fā)送和接收資料以及終止連接傳輸控制協(xié)議TCP利用重發(fā)技術(shù)和擁塞控制機(jī)制，向應(yīng)用程序提供可靠的通信連接，使它能夠自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)上的各種變化。即使在

Internet暫時(shí)出現(xiàn)堵塞的情況下，TCP也能夠保證通信的可靠

TCP協(xié)議眾所周知，

Internet是一個(gè)龐大的國際性網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上的擁擠和空閑時(shí)間總是交替不定的，加上傳送的距離也遠(yuǎn)近不同，所以傳輸資料所用時(shí)間也會(huì)變化不定。TCP協(xié)議具有自動(dòng)調(diào)整“超時(shí)值”的功能，能很好地適應(yīng)

Internet上各種各樣的變化，確保傳輸數(shù)值的正確因此，從上面我們可以了解到：IP協(xié)議只保證計(jì)算機(jī)能發(fā)送和接收分組資料，而TCP協(xié)議則可提供一個(gè)可靠的、可流控的、全雙工的信息流傳輸服務(wù)綜上所述，雖然IP和TCP這兩個(gè)協(xié)議的功能不盡相同，也可以分開單獨(dú)使用，但它們是在同一時(shí)期作為一個(gè)協(xié)議來設(shè)計(jì)的，幷且在功能上也是互補(bǔ)的。只有兩者的結(jié)合，才能保證

Internet在復(fù)雜的環(huán)境下正常運(yùn)行。凡是要連接到

Internet的計(jì)算機(jī)，都必須同時(shí)安裝和使用這兩個(gè)協(xié)議，因此在實(shí)際中常把這兩個(gè)協(xié)議統(tǒng)稱作TCP/IP協(xié)議TCP協(xié)議TCP段格式：TCP采用段來指明一個(gè)消息

源端口

目的端口

序號(hào)

確認(rèn)號(hào)段頭長(zhǎng)度

保留碼位

窗口校驗(yàn)和緊急指針

任選項(xiàng)

填充

數(shù)據(jù)

……TCP協(xié)議與IP的關(guān)系TCP使用IP來攜帶消息，每一個(gè)TCP消息封裝成一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)后通過互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的主機(jī)，IP將數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容傳給TCP。注意：盡管TCP使用IP來攜帶消息，但I(xiàn)P并不閱讀或干預(yù)這些消息。因而，TCP只把IP看作一個(gè)負(fù)責(zé)連接兩個(gè)端點(diǎn)主機(jī)的通信系統(tǒng)，而IP只把每個(gè)TCP消息看作數(shù)據(jù)傳輸U(kuò)DP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）協(xié)議UDP協(xié)議是英文UserDatagramProtocol的縮寫，即用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，UDP提供無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)（TCP是面向連接的協(xié)議），廣泛用于傾向于直接使用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的應(yīng)用程序，UDP非常適合于單個(gè)報(bào)文的請(qǐng)求與應(yīng)答，通常用來實(shí)現(xiàn)事務(wù)功能。包括網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用UDP協(xié)議UDP是輕權(quán)協(xié)議，處理開銷很小。由于簡(jiǎn)單，它很適合那些不需要TCP全部特性的應(yīng)用UDP不提供有保證的數(shù)據(jù)傳送，也不保證數(shù)據(jù)的傳輸順序UDP協(xié)議與我們所熟知的TCP（傳輸控制協(xié)議）協(xié)議一樣，直接位于IP協(xié)議的頂層。根據(jù)OSI（開放系統(tǒng)互連）參考模型，UDP和TCP都屬于傳輸層協(xié)議UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）協(xié)議

UDP協(xié)議的主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)報(bào)的形式。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)報(bào)就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸單位。每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前8個(gè)字節(jié)用來包含報(bào)頭信息，剩余字節(jié)則用來包含具體的傳輸數(shù)據(jù)UDP的數(shù)據(jù)報(bào)格式源端口目的端口長(zhǎng)度校驗(yàn)和

數(shù)據(jù)

……1516Bit頭部8個(gè)字節(jié)IPV6

因特網(wǎng)在1978年第一次出臺(tái)的時(shí)候，4字節(jié)32比特的地址看起來還是非常充裕的,因?yàn)檫@種地址方案能方便地將地址保存在32比特寬的內(nèi)存中，而且還能很好地將報(bào)頭對(duì)齊，提高編程效率隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將影響互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了擴(kuò)大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。新版IP于1995年取得標(biāo)準(zhǔn)化，稱為IPv6。它簡(jiǎn)化了IP報(bào)文格式，把IP地址增加到16字節(jié)128比特，這可以讓TCP/IP繼續(xù)應(yīng)用,且應(yīng)用范圍越來越大IPv4采用32位地址長(zhǎng)度，只有大約43億個(gè)地址，估計(jì)在2005～2010年間將被分配完畢，而IPv6采用128位地址長(zhǎng)度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球每平方米面積上可分配1000多個(gè)地址。在IPv6的設(shè)計(jì)過程中除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題。IPV6IPv6的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾方面擴(kuò)大地址空間提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量改善服務(wù)質(zhì)量(QoS)安全性有更好的保證支持即插即用和移動(dòng)性更好實(shí)現(xiàn)多播功能。

8.3路由器工作原理

路由器的基本組織結(jié)構(gòu)路由器實(shí)際上是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，只是多了一些連接不同網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)類型的網(wǎng)卡而已網(wǎng)卡1網(wǎng)卡2接收/發(fā)送緩存區(qū)1接收/發(fā)送緩存區(qū)2IP協(xié)議處理軟件路由選擇表IP路由軟件圖：路由器的基本組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2

路由器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)原理當(dāng)IP子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送IP分組給同一IP子網(wǎng)的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，它將直接把IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)方就能收到。而要送給不同IP子網(wǎng)上的主機(jī)時(shí)，它要選擇一個(gè)能到達(dá)目的子網(wǎng)上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負(fù)責(zé)把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機(jī)就把IP分組送給一個(gè)稱為“缺省網(wǎng)關(guān)（defaultgateway）”的路由器上?！叭笔【W(wǎng)關(guān)”是每臺(tái)主機(jī)上的一個(gè)配置參數(shù)，它是接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器端口的IP地址目前TCP／IP網(wǎng)絡(luò)，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個(gè)IP子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)稱為以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（routerbasednetwork），形成了以路由器為節(jié)點(diǎn)的“網(wǎng)間網(wǎng)”。在“網(wǎng)間網(wǎng)”中，路由器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本功能：一、負(fù)責(zé)對(duì)IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)；二、負(fù)責(zé)與別的路由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，共同確定“網(wǎng)間網(wǎng)”的路由選擇和維護(hù)路由表

路由器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)原理路由動(dòng)作包括兩項(xiàng)基本內(nèi)容：尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。尋徑即判定到達(dá)目的地的最佳路徑，由路由選擇算法來實(shí)現(xiàn)。由于涉及到不同的路由選擇協(xié)議和路由選擇算法，要相對(duì)復(fù)雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇算法必須啟動(dòng)并維護(hù)包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴于所用的路由選擇算法而不盡相同。路由選擇算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據(jù)路由表可將目的網(wǎng)絡(luò)與下一站（nexthop）的關(guān)系告訴路由器。路由器間互通信息進(jìn)行路由更新，更新維護(hù)路由表使之正確反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?，并由路由器根?jù)量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協(xié)議（routingprotocol），例如路由信息協(xié)議（RIP）、開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）等轉(zhuǎn)發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn)（路由器或主機(jī)），如果路由器不知道如何發(fā)送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據(jù)路由表的相應(yīng)表項(xiàng)將分組發(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn)，如果目的網(wǎng)絡(luò)直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應(yīng)的端口上。這就是路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（routedprotocol）

路由器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)原理一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)通信實(shí)列網(wǎng)絡(luò)1路由器1網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3路由器2用戶B用戶A0C1C2R02輸出接口序號(hào)直接連接協(xié)議路由目的網(wǎng)絡(luò)地址下一路由器的網(wǎng)絡(luò)接口地址C1C2R1路由選擇表路由選擇表

路由選選擇表的生成和維護(hù)路由選擇表：是關(guān)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息并為網(wǎng)間所有的路由器共享。路由選擇表的信息包括哪些鏈路是可操作的哪些鏈路是高容量的等等，共享的具體信息內(nèi)容由所采用的路由信息協(xié)議決定。維護(hù)路由選擇表功能：就是利用路由信息協(xié)議，隨著網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖儞Q不斷地自動(dòng)更新路由選擇表的內(nèi)容路由表的生成方式手工方式自動(dòng)方式

路由選選擇表的生成和維護(hù)任何路由器啟動(dòng)時(shí)，都必須獲取一個(gè)初始的路由選擇表。不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，獲取初始路由選擇表的方式可能不同。總的來說，有三種方式路由器啟動(dòng)時(shí)，從外存讀入一個(gè)完整的路由選擇表，長(zhǎng)駐內(nèi)存使用；系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，再將當(dāng)前路由選擇表（可能經(jīng)過維護(hù)更新）寫回外存，供下次使用路由器啟動(dòng)時(shí)，只提供一個(gè)空表，通過執(zhí)行顯示命令（比如批處理文件中的命令）來填充路由器啟動(dòng)時(shí)，從與本路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)的地址中推導(dǎo)出一組初始路由，當(dāng)然，通過初始路由只能訪問相連網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)由此可見，無論哪種情況，初始路由選擇表總是不完善的，需要在運(yùn)行過程中不斷地加以補(bǔ)充和調(diào)整，這就是路由選擇表的維護(hù)

8.4IP交換技術(shù)

傳統(tǒng)的因特網(wǎng)——路由器技術(shù)：主是基于共享介質(zhì)類型的物理網(wǎng)絡(luò)通過路由器互連而成，它適于低速數(shù)據(jù)通信；共享介質(zhì)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用戶必須競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)資源；當(dāng)用戶數(shù)量增加時(shí)，每個(gè)用戶獲得的鏈路傳送能力將大幅度下降，不能保證用戶的通信服務(wù)質(zhì)量要求IP交換（IPSwitch）是Ipsilon公司在1996年提出的一種多層交換技術(shù)。IP交換根據(jù)IP流的業(yè)務(wù)特征（即端口號(hào)），對(duì)不同業(yè)務(wù)的IP流采用不同的路由。IP交換技術(shù)能使具有ATM交換機(jī)性能的設(shè)備執(zhí)行路由器的功能；Internet骨干網(wǎng)的首選技術(shù)無疑是ATM，這就涉及到了IP交換技術(shù)，即在ATM網(wǎng)上跑IP包。

IP交換技術(shù)是指人們常說的IPoverATM技術(shù)。IP交換技術(shù)打算拋棄面向連接的ATM軟件，而在ATM硬件的基礎(chǔ)之上直接實(shí)現(xiàn)無連接的IP選路。該方法是為了獲得無連接的IP的強(qiáng)壯性以及ATM交換的高速、大容量等優(yōu)點(diǎn)

IP交換的構(gòu)成及工作原理IP交換機(jī)的構(gòu)成由ATM交換機(jī)、IP交換控制器組成

ATM交換機(jī)IPSwitch控制器通用交換管理協(xié)議（GSMP）流管理協(xié)議圖：IP交換機(jī)結(jié)構(gòu)流管理協(xié)議IP交換的構(gòu)成及工作原理IP交換機(jī)的工作原理IP交換機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)階段，就在IP交換機(jī)和相鄰交換機(jī)的控制軟件之間建立一條默認(rèn)的虛信道，隨后這條信道將被用作缺省的IP數(shù)據(jù)報(bào)的跳到跳轉(zhuǎn)移路徑。在ATM交換機(jī)和IP交換控制器之間所使用的控制協(xié)議為通用交換管理協(xié)議（GSMP），它使IP交換控制器能對(duì)ATM交換機(jī)進(jìn)行完全控制。在IP交換機(jī)之間運(yùn)行的是流管理協(xié)議（IFMP），該協(xié)議用于在兩個(gè)IP交換機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)，為了獲得交換的效益，它定義一種既具有ATM標(biāo)簽也符合IP流的機(jī)制

IP交換的基本概念是流的概念。一個(gè)流是從ATM交換機(jī)輸入端口輸入的一系列有先后關(guān)系的IP包，它將由IP交換控制器的路由軟件來處理IP交換的構(gòu)成及工作原理IP交換的核心是把輸入的數(shù)據(jù)流分為：持續(xù)期長(zhǎng)，業(yè)務(wù)量大的用戶數(shù)據(jù)流。（在ATM交換機(jī)硬件中直接進(jìn)行交換；對(duì)于多媒體數(shù)據(jù)，它們常常要求進(jìn)行廣播或同播通信，<多點(diǎn)發(fā)送能力>，把這些數(shù)據(jù)流在ATM交換機(jī)中進(jìn)行交換，也能利用ATM交換機(jī)硬件的廣播和多點(diǎn)發(fā)送能力）持續(xù)期短，業(yè)務(wù)量小，呈突發(fā)分布的用戶數(shù)據(jù)流。通過IP交換控制器中的IP路由軟件完成轉(zhuǎn)送，即采用傳統(tǒng)路由器類似的跳到跳的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，采用這種方法省去了建立ATM虛連接的開銷

IP交換的構(gòu)成及工作原理IP交換與傳統(tǒng)的路由器轉(zhuǎn)發(fā)方式比較IProuting軟件網(wǎng)卡1網(wǎng)卡2IProuting軟件網(wǎng)卡1網(wǎng)卡2路由器路由器Hop-by-hop

路由圖a:傳統(tǒng)的路由器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式IProuting軟件IProuting軟件ATM交換矩陣ATM交換矩陣Hop-by-hop

路由（A）

+直接路由（B）圖b:IP交換機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式多媒體業(yè)務(wù)IP交換的構(gòu)成及工作原理IP交換機(jī)的工作原理ATMSwitchIPSwitch控制器ATMSwitchIPSwitch控制器(a)(b)①①進(jìn)行流分類②②一但業(yè)務(wù)流被識(shí)別為直接的ATM交換,那么，IP交換機(jī)要求上游節(jié)點(diǎn)把該業(yè)務(wù)流放在一條新的虛通路上③③如果上游節(jié)點(diǎn)同意建立虛通路，則該業(yè)務(wù)流就在這條虛通路上進(jìn)行傳送上游節(jié)點(diǎn)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)IP交換的構(gòu)成及工作原理AIPSwitch控制器ATMSwitchIPSwitch控制器(c)(d)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)上游節(jié)點(diǎn)下游節(jié)點(diǎn)④⑤ATMSwitch⑥④下游節(jié)點(diǎn)要求IP交換機(jī)控制器為該業(yè)務(wù)建立一條輸出的虛電路⑤通過③和④，該業(yè)務(wù)流被分離到特定的