很长第06章-计算机网络(第四版)网络互连要点.ppt

计 算 机 网 络（授课：48 H，上机：16H） 主讲教师：欧 阳 辅导教师： 本讲课提纲及图片主要采用谢希仁等编著的 《计算机网络》（第四版）高校规划教材 第6章 网络互连 本章最重要的概念是： · IP地址与物理地址的关系。 · 分类的IP地址(包括子网掩码)和无分类域 间路由选择CIDR。 · 路由选择协议的工作原理。 对上述概念务必弄清楚。 6.1 路由器在网际互连中的作用 6.2 因特网的网际协议IP 6.3 划分子网和构造超网 6.4 因特网控制报文协议ICMP 6.5 因特网的路由选择协议 6.6 IP多播和因特网组管理协议 6.7 下一代的网际协议IPv6 (IPng) 6.1 路由器在网际互连中的作用 6.1.1 路由器的构成 图6-1是直接交付和间接交付的示意图。 路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。图6-2给出了典型的路由器的构成框图。 整个的路由器结构可划分为两大部分：路由选择部分和分组转发部分。 路由选择部分也叫做控制部分，其核心构件是路由选择处理机。 分组转发部分由三部分组成：交换构件、一组输入端口和一组输出端口。下面分别讨论每一部分的组成。 在讨论路由选择的原理时，往往不去区分转发表和路由表的区别，而是笼统地使用路由表这一名词。 图6-3给出了在输入端口的队列中排队的分组的示意图。 我们再来观察在输出端口上出现什么情况，如图6-4所示。 6.1.2 互联网与因特网 将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统)，ISO的术语称之为中继(relay)系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下五种不同的中继系统。 （1）物理层中继系统，即转发器(repeater)。 （2）数据链路层中继系统，即网桥或桥接器(bridge)。 （3）网络层中继系统，即路由器(router)。 （4）网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)。 （5）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)，也有人称之为网间连接器、信关或联网机。 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。 因特网在IP层采用了标准化协议。图6-5(a)表示有许多计算机网络通过一些路由器进行互连。由于参加互连的计算机网络都使用相同的网际协议IP (Internet Protocol)，因此可以将互连以后的计算机网络看成如图6-5(b)所示的一个虚拟互联网络(internet)。 以小写字母i开始的internet(互联网或互连网)是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。 以大写字母I开始的Internet(因特网)则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族，且其前身是美国的ARPANET。 6.2 因特网的网际协议IP IP协议配套使用的有下述四个协议。 · 地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol) · 逆地址解析协议RARP (Reverse Address Resolution Protocol) · 因特网控制报文协议ICMP (Internet Control Message Protocol) · 因特网组管理协议IGMP (Internet Group Management Protocol) 图6-6画出了这四个协议和网际协议IP的关系。 6.2.1 分类IP地址 1．IP地址及其表示方法 IP地址 ::= { 网络号, 主机号} (6-1) 图6-7给出了各种IP地址的网络号字段和主机号字段，这里A类、B类和C类地址是最常用的。 重庆工学院的IP地址范围： 202.202.144.0－202.202.159.255 4096 个IP地址 218.194.144.0 - 218.194.159.255 4096 个IP地址 为什么要IP地址 已有网络设备的物理地址（网卡地址，MAC地址）作为最底层通信地址，为何还要IP地址： 物理地址只在两个设备在同一物理网络中时才使用。IP地址提供了对远程网络中的设备进行寻址和访问的方法，它使得网关能容易决定数据报是留在本地网还是传输到其它网络 并非所有的网络主机都有网卡，拨号上网的主机无需网卡。利用IP地址可使拨号主机连接上IP网络 物理地址地址包括供应商代码(24位)和设备ID(24位)两部分，用户使用不友好。IP地址可使得地址逻辑上有序，易于理解和组织 最重要的是： I