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计算机通信与网络教程4

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1、8.1 网络互连概述,8.1.1 基本概念,网络连接：网络互连：系统互通：,网络互连体制：,8.1.2 网络互连涉及的内容,互连设备：网间寻址：路由选择：流量与拥塞控制：分片与重组：,8.2 网络互连技术,8.2.1 物理层互连,互联原理：（参见书中）,中继器：增加信号/比特传递距离。,共享式集线器：以帧为单位增加信号/比特传递距离。,8.2.2 链路层互连,互联原理：（参见书中）,网桥：实现MAC帧格式的转换和传输转发。,交换式集线器/交换机：,透明网桥（查表；广播；记录）。源路由网桥（广播发现；选择；填写帧头）。,8.2.3 网络层互连,互联原理：（参见书中）,不同的寻址方式。不同的最大分组长度。不同的网络访问机制。不同的流量调节手段。不同的差错恢复方法。不同的状态报告途径。不同的路由选择技术。不同的服务模式。（连接服务、无连结服务）,路由器/网络层网关：,8.3 互联网技术,8.3.1 网络组成结构及IP服务,8.3.2 IP地址,IP地址组成：,IP地址类别：,子网划分与子网掩码：,无类别域间路由选择：,网络地址转换NAT：,源IP 端口目的IP

2、端口协议,172.20.130.1 AA 202.115.128.33 80 TCP 172.20.130.2 BB 202.115.128.33 80 TCP,202.115.143.16 NAT-port1 202.115.128.33 80 TCP 202.115.143.16 NAT-port2 202.115.128.33 80 TCP,8.3.3 IP数据报,一个3000字节的UDP报文在以太网传输的分片：,20+1480 20+1480 20+40,路由过程：（参见书中）,路由表：（参见书中）,8.3.4 IP路由,直接路由：地址转换协议ARP/RARP。,间接路由：默认网关。,IPA IPB MACA MACB=?,IPA IPB MACA MACB,MACB,MACD,IPc,8.3.5 IP路由算法,路由信息协议RIP,A 1 1,A 3 1,C 2 1,C 5 1,B 1 1,C 1 2,B 2 1,A 2 2,B 4 1,A 4 2,E 5 1,E 4 1,E 6 1,B 6 2,C 6 2,D 3 1,E 3 2,D 6 1,D 4 2,D 5 2,开放式

3、最短路径优先OSPF,OSPF消息： Hello，发现和维护邻居可达性；摘要，向邻居通告自己的版本信息；请求，要求具体的某条链路状态信息；更新，泛洪通告被要求的链路消息；确认，对收到的更新消息进行确认。,边界路由协议BGP,路径向量和路径属性：,8.3.6 互连网控制报文ICMP,ICMP报文格式与传递：,ICMP差错报文：,ICMP控制报文：,ICMP请求/应答报文：,8.3.7 IPv6,简化报头和灵活扩展：,层次化地址结构：,即插即用连网：,网络层认证与加密：,服务质量保证：,支持移动中通信：,8.4 互联网中的新技术,8.4.1 第三层交换技术,报文交换方式：,路由式交换机功能有限，速度快。特性：限制处理的协议（IP、以太网）；仅支持个别路由协议（RIP、OSPF）；监听ARP，建立IP到MAC的映射表；用ASIC降低路由代价、提高路由性能为目标。,交换式路由器（现代Internet路由器）高效率线速路由与控制。特性：只针对IP；将尽可能多的功能构造到硬件（查表、匹配计算等）；报文不退回到慢速通道处理（即便是处理失败）；路由表足够大。,流交换方式：,特点：路由一次

4、、随后交换，在源和目的之间建立交换捷径或直通路径。,Fast-IP,NetFlow,NFFC：NetFlow特征卡，保存IP到MAC的映射表；RSM：IP路由转发模块；SE：交换引擎。,8.4.2 多协议标记交换MPLS,核心思想：边缘路由，内部交换。,转发等效类FEC：标签：,Data,Data,转发部件： 1）从分组中抽取标记； 2）在转发信息库FIB中检索匹配的信息； 3）根据对应数据记录的出口信息进行转发。控制部件： 1）捆绑标记和转发等效类； 2）发布捆绑信息给其他标记交换路由器； 3）根据捆绑和发布结果以及路由协议构造FIB。,功能组件：,标记交换路径：,点到点交换路径：用于发布单播数据传输业务。多点到点交换路径：多个入口对应一个出口，适用于尽力而为的数据传输业务。点到多点交换路径：用于发布组播数据传输业务。多点到多点交换路径：用于基于共享树的组播数据传输业务。,标记分配驱动方式拓扑驱动：依靠路由协议控制信息流驱动标记分配，建立交换路径。请求控制驱动：由请求控制业务发起标记分配，如RSVP。业务流驱动：在业务流到达时，临时发起分配，建立交换路径。,MPLS的优点：当网络拓扑变化时，与传统的IP路由方式比，MPLS能够提供更快和更可预测的保护能力和恢复能力，即MPLS保护。支持流量工程（Traffic Engineering）、虚拟私有网VPNs、第二层传输服务、多层覆盖网络等应用。,8.4.3 移动IP技术,目的：解决位置经常移动或运动过程中的电脑接入互联网的问题。,移动支持技术：,工作过程：、代理发现过程；、位置登记过程；、数据传递过程。,8.4.4 IP多播技术,目的：既实现一对多数据传输，又将负面影响降至最小。,IP多播地址：（参见书中）,组成员加入/退出IGMP：（参见书中）,IP多播路径：,泛洪与剪枝：,S,G,G,G,

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