网络层提供的两种服务.pptx

计算机网络本章主要讲述内容4.1网络层提供的两种服务电信网的成功经验让网络负责可靠交付因特网采用的设计思路4.2网际协议IP互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。网关由于比较复杂，目前使用得较少。互联网都是指用路由器进行互连的网络。由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称为网关。虚拟互连网络的意义从网络层看IP数据报的传送IP地址的编址方法net-id24位net-id24位net-id24bitnet-id24位net-id24位2.常用的三种类别的IP地址IP地址的一些重要特点4.2.3IP地址与硬件地址4.2.4地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP应当注意的问题使用ARP的四种典型情况逆地址解析协议RARP固定部分首部首部首部首部首部首部4.2.6IP层转发分组的流程查找路由表默认路由(defaultroute)4.3划分子网和构造超网4.3.1划分子网当没有划分子网时，IP地址是两级结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号host-id这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号net-id。在不划分子网的两级IP地址下，从IP地址得出网络地址是个很简单的事。但在划分子网的情况下，从IP地址却不能唯一地得出网络地址来，这是因为网络地址取决于那个网络所采用的子网掩码，但数据报的首部并没有提供子网掩码的信息。因此分组转发的算法也必须做相应的改动。划分子网在一定程度上缓解了因特网在发展中遇到的困难。然而在1992年因特网仍然面临三个必须尽早解决的问题，这就是：B类地址在1992年已分配了近一半，眼看就要在1994年3月全部分配完毕！因特网主干网上的路由表中的项目数急剧增长（从几千个增长到几万个）。整个IPv4的地址空间最终将全部耗尽。CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间。CIDR使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。IP地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。CIDR地址块一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。路由聚合也称为构成超网(supernetting)。CIDR虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一名词（但不叫子网掩码）。对于/20地址块，它的掩码是20个连续的1。斜线记法中的数字就是掩码中1的个数。CIDR记法的其他形式CIDR地址块划分举例3.使用二叉线索查找路由表ICMP差错报告报文共有5种ICMP询问报文有两种PING的应用举例4.5因特网的路由选择协议4.5.1有关路由选择协议的几个基本概念从路由算法的自适应性考虑自治系统AS(AutonomousSystem)自治系统和内部网关协议、外部网关协议因特网的路由选择协议2.距离向量算法指定的路由器(designatedrouter)BGP交换路由信息AS的连通图举例BGP发言人交换路径向量BGP协议的特点共有90个主机接收视频节目IP多播的一些特点D类IP地址与以太网多播地址的映射关系多播路由选择协议比单播路由选择协议复杂得多IGMP是整个网际协议IP的一个组成部分IGMP可分为两个阶段IGMP采用的一些具体措施（续）转发多播数据报使用的方法(1)洪泛与剪除(3)基于核心的发现技术4.7虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT4.7.1虚拟专用网VPN4.7.2网络地址转换NAT(NetworkAddressTranslation)虚电路是逻辑连接尽最大努力交付的好处虚电路服务与数据报服务的对比网际层的IP协议及配套协议中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器(repeater)。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。互连网络与虚拟互连网络4.2.2分类的IP地址1.IP地址及其表示方法net-id24位net-id24位net-id24位net-id24位点分十进制记法IP地址的一些重要特点IP地址的一些重要特点地址解析协议ARPARP高速缓存的作用应当注意的问题（续）什么我们不直接使用硬件