計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理(陳鳴版)總復(fù)習(xí)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理總復(fù)習(xí)第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。兩種傳遞數(shù)據(jù)的方法： 電路交換(circuit switching) 主要用于電話網(wǎng)，在發(fā)送方和接收方之間通過(guò)多臺(tái)交換機(jī)建立一條連接(電路circuit) 分組交換(packet switching) 主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)體可抽象為兩種基本構(gòu)件： 結(jié)點(diǎn)和鏈路 端到端原則 邊緣智能，核心簡(jiǎn)單 兩種文件可靠傳輸方案 保證文件在每?jī)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)之間都能可靠

2、傳輸 只進(jìn)行發(fā)送方到接收方的端到端檢查 幾種體系結(jié)構(gòu)的比較 網(wǎng)絡(luò)三要素 語(yǔ)法 ：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式 語(yǔ)義：發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng) 定時(shí)：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明 四種時(shí)延1 0 1 1 0 0 1發(fā)送器隊(duì)列在鏈路上產(chǎn)生傳播時(shí)延結(jié)點(diǎn) B結(jié)點(diǎn) A在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時(shí)延(即發(fā)送時(shí)延)在結(jié)點(diǎn) A 中產(chǎn)生處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延數(shù)據(jù)鏈路哪種時(shí)延占主導(dǎo)地位？ 網(wǎng)絡(luò)帶寬 鏈路在一段特定的時(shí)間內(nèi)所能傳送的比特?cái)?shù)的額定值 吞吐量 網(wǎng)絡(luò)在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)差錯(cuò)地傳輸數(shù)據(jù)的能力 瓶頸鏈路 路徑中可用帶寬最小的鏈路) 時(shí)延與帶寬乘積第二章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)奈奎斯特(Nyquist)公式-比特率與波特率 波

3、特（baud）：碼元的傳輸單位，1波特為每秒傳送一個(gè)碼元。 比特率：信號(hào)每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的位數(shù)，單位是bit/s。（即每秒鐘傳輸0和1的個(gè)數(shù)） 波特率：波特率指的是信號(hào)每秒鐘電平變化的次數(shù)，單位是Hz。（如一個(gè)信號(hào)在一秒鐘內(nèi)電平發(fā)生了365次變化，那么這個(gè)信號(hào)的波特率就是365Hz。與頻率的概念相區(qū)別，頻率是指每秒鐘的周期數(shù)，而每個(gè)周期都會(huì)有幾次電平變化） 第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐8比特率與波特率的關(guān)系 若一個(gè)信號(hào)只有兩個(gè)電平，每秒鐘電平變化的次數(shù)也就是傳輸?shù)?，1這兩個(gè)數(shù)了，即比特率 = 波特率。 有些信號(hào)可能不止兩個(gè)電平，比如一個(gè)四電平的信號(hào)，那么每個(gè)電平就可以被理解成“

4、00”，“01”，“10”，“11”，這樣每次電平變化就能傳輸兩位的數(shù)據(jù)了，即比特率 = 2 波特率。八個(gè)電平呢？ 一般地，bit rate = baud rate ，這里M就是信號(hào)電平的個(gè)數(shù)。第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐9M2log最高數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬 最高數(shù)據(jù)傳輸速率：信道在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)，單位為bit/s。 帶寬：信道都有一個(gè)最高的信號(hào)頻率和最低的信號(hào)頻率，只有在這兩個(gè)頻率之間的信號(hào)才能通過(guò)這個(gè)信道，這兩個(gè)頻率的差值就叫做這個(gè)信道的帶寬，單位是Hz。（電話信道，人耳，mp3）第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐10信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率和帶寬有什么關(guān)

5、系呢？奈奎斯特（Nyquist）公式 對(duì)于一個(gè)帶寬為W（Hz）的無(wú)噪聲信道，最高的碼元傳輸速率C: 如果編碼方式的碼元狀態(tài)數(shù)為M，得出最高數(shù)據(jù)傳輸速率C：M為信號(hào)狀態(tài)數(shù)量，W為信道帶寬第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐11）（baud2WC ）bps（log22MWC奈奎斯特定理的局限性 奈奎斯特定理適用的情況是無(wú)噪聲信道，用來(lái)計(jì)算理論值。 沒(méi)有噪聲的信道在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。 那么有噪聲的信道該如何計(jì)算呢？香農(nóng)香農(nóng)公式給了我們答案。 信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率C可表達(dá)為 C = W log2(1 + S/N) bps其中：W為信道帶寬(以Hz為單位)；S為信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率；N為信道

6、內(nèi)部的高斯噪聲功率，S/N用來(lái)計(jì)算信噪比。第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐12 通信方式 單工通信 半雙工通信 全雙工通信 兩種信號(hào) 基帶信號(hào)：直接用兩種不同的電壓來(lái)表示，然后送到線路上去傳輸 寬帶信號(hào)：基帶信號(hào)調(diào)制后所形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)需要兩條信道！ 雙絞線的類型 同軸與光纖 無(wú)線鏈路的特征 衰減的信號(hào)強(qiáng)度：當(dāng)無(wú)線電信號(hào)傳播通過(guò)物質(zhì)時(shí)，信號(hào)削弱(路徑損失) 來(lái)自其他源的干擾: 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率 (如2.4 GHz)由其他設(shè)備共享 (如電話); 設(shè)備(發(fā)動(dòng)機(jī))干擾 多徑傳播: 無(wú)線電信號(hào)反射離開(kāi)物體，以稍微不同的時(shí)間到達(dá)目的地 編碼的目的 為使信道有效傳輸和接收結(jié)點(diǎn)有效識(shí)別，先

7、要將比特編碼為信號(hào)，再傳輸 幾種編碼方式 幾種編碼方式(a)NRZ， (b)曼碼， （c）差分曼碼 4B/5B編碼 NRZ（0和1太多），NRZI（0太多），曼碼、差分曼碼編碼效率太低。 4B/5B編碼是百兆以太網(wǎng)中線路層編碼類型之一，就是用5bit的二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示4bit二進(jìn)制數(shù)。 目的：讓碼流產(chǎn)生足夠多的跳變（即足夠多的1） 兩個(gè)規(guī)則： 每個(gè)5比特碼組中不含多于3個(gè)“0”； 或者5比特碼組中包含不少于2個(gè)“1”； 克服了NRZI編碼方式中逢“1”跳變，逢“0”不跳變導(dǎo)致的0過(guò)多而產(chǎn)生的持續(xù)高低電平的問(wèn)題。 最后再用NRZI編碼方式進(jìn)行編碼并傳輸，同時(shí)解決了0和1過(guò)多的問(wèn)題。 多路復(fù)用 數(shù)據(jù)

8、通信系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，傳輸媒體的帶寬或容量往往會(huì)大于傳輸單一信號(hào)的需求，為了有效地利用通信線路,希望一個(gè)信道同時(shí)傳輸多路信號(hào)，這就是所謂的多路復(fù)用技術(shù)(Multiplexing)。采用多路復(fù)用技術(shù)能把多個(gè)信號(hào)組合起來(lái)在一條物理信道上進(jìn)行傳輸，在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)可大大節(jié)省電纜的安裝和維護(hù)費(fèi)用。頻分多路復(fù)用FDM (Frequency Division Multiplexing)和時(shí)分多路復(fù)用TDM (Time Division Multiplexing)是兩種最常用的多路復(fù)用技術(shù)。 頻分復(fù)用(FDM)和時(shí)分復(fù)用(TDM)FDM頻率時(shí)間TDM頻率時(shí)間4 個(gè)用戶例子: 波分復(fù)用（WDM） 將不同的

9、波長(zhǎng)多路復(fù)用到一根光纖上 一根光纖復(fù)用光波數(shù)量可達(dá)320個(gè)，一根光纖達(dá)傳輸10Tbps 碼分多址（CDMA） 編碼 = (原始數(shù)據(jù)) X (碼片速率序列 ) 解碼: 編碼的信號(hào)和碼片速率序列 的內(nèi)積CDMA編碼/解碼例子1第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐241.用戶1的碼：a1=(-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)2.用戶2的碼：a2=(-1 1 -1 1 1 -1 1 -1)3.用戶1的數(shù)據(jù)：d1=1104.用戶2的數(shù)據(jù)：d2=0105.編碼過(guò)程：用戶1的數(shù)據(jù)：(-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)|(-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)|(0 0 0 0 0 0 0

10、 0)用戶2的數(shù)據(jù)：(0 0 0 0 0 0 0 0)|(-1 1 -1 1 1 -1 1 -1)|(0 0 0 0 0 0 0 0) 6.疊加：(-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)|(-2 0 -2 0 2 0 2 0)|(0 0 0 0 0 0 0 0) 7. (-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)|(-2 0 -2 0 2 0 2 0)|(0 0 0 0 0 0 0 0) a1=1108. (-1 -1 -1 -1 1 1 1 1)|(-2 0 -2 0 2 0 2 0)|(0 0 0 0 0 0 0 0) a2=010計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐25CDMA編碼/解碼例子2時(shí)隙 1

11、時(shí)隙 0d1 = -11 1 111 -1 -1 -1 -Zi,m= di.cmd0 = 11 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -時(shí)隙 0信道輸出時(shí)隙 1信道輸出信道輸出 Zi,m發(fā)送方編碼數(shù)據(jù)比特時(shí)隙1時(shí)隙0d1 = -1d0 = 11 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -時(shí)隙 0信道輸出時(shí)隙 1信道輸出接收方編碼接收的輸入Di = S Zi,m.cmm=1MM第2章 數(shù)字通信基礎(chǔ) 三種交換方式 電路交換:端對(duì)端通信質(zhì)量

12、因約定了通信資源獲得可靠保障，對(duì)連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高； 報(bào)文交換:無(wú)須預(yù)約傳輸帶寬，動(dòng)態(tài)逐段利用傳輸帶寬對(duì)突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速； 分組交換:具有報(bào)文交換之高效、迅速的要點(diǎn)，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。 PCM調(diào)制技術(shù) 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，PCM先要對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行采樣 采樣定理：該采樣頻率不能低于信號(hào)最高頻率的2倍 如電話信號(hào)，最高頻率為3.4 kHz，采樣頻率 6.8 kHz，采樣的標(biāo)準(zhǔn)定為8 kHz，即采樣周期為125 s第三章 直接連接的網(wǎng)絡(luò) 成幀 面向比特的協(xié)議 5個(gè)連續(xù)1加1個(gè)0 PPP協(xié)議 面向字節(jié)的協(xié)議 DLE對(duì)ETX進(jìn)行轉(zhuǎn)義0111111001111

13、110 兩種處理幀差錯(cuò)的方法 檢錯(cuò)重發(fā)：檢測(cè)到發(fā)送方報(bào)文受損，則通知發(fā)送方重傳副本 特點(diǎn)：差錯(cuò)率低的情況下效果好 適用場(chǎng)合：檢錯(cuò)重發(fā)適合鏈路差錯(cuò)率很低的場(chǎng)合，如有線通信 前向糾錯(cuò)：糾錯(cuò)通過(guò)額外信息“預(yù)先”進(jìn)行 特點(diǎn)：時(shí)效性好 適用場(chǎng)合：前向糾錯(cuò)適合對(duì)時(shí)間要求很高的場(chǎng)合，如航天和實(shí)時(shí)控制 應(yīng)用層的兩種前向糾錯(cuò)方法： 每n個(gè)塊通過(guò)異或的方式得到第n+1個(gè)冗余塊 每個(gè)塊的低分辨率版冗余塊附在下一個(gè)塊上 奇偶校驗(yàn) 單比特奇偶校驗(yàn)PER：分組差錯(cuò)率BER：比特差錯(cuò)率PER=1-（1-BER）N若N*BER遠(yuǎn)小于1，則PER約為N*BER如當(dāng)N=104，BER=107時(shí)，PER=10-3。缺陷：若出現(xiàn)偶數(shù)

14、個(gè)比特差錯(cuò)，就講導(dǎo)致一個(gè)未檢出的差錯(cuò)。 二維比特奇偶校驗(yàn) 可以證明，二維比特檢驗(yàn)可以查出所有1、2、3個(gè)比特的差錯(cuò)和大部分4個(gè)比特的差錯(cuò)，代價(jià)是增加了冗余信息。奇偶比特?cái)?shù)據(jù)比特00奇偶差錯(cuò)奇偶差錯(cuò)可糾正的單比特差錯(cuò)無(wú)差錯(cuò) 檢驗(yàn)和 發(fā)送方:將段內(nèi)容作為16比特整數(shù)序列來(lái)處理檢驗(yàn)和: 段內(nèi)容相加(補(bǔ)碼和)發(fā)送方將檢驗(yàn)和的值放入 UDP 檢驗(yàn)和字段 接收方:計(jì)算接收到段的檢驗(yàn)和檢查是否計(jì)算的檢驗(yàn)和等于 檢驗(yàn)和字段的值NO 檢測(cè)到差錯(cuò)YES 沒(méi)有檢測(cè)到差錯(cuò)，仍可能有錯(cuò)1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 11 1

15、 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 11 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 01 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 11 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0回卷 和檢查和(求反)和回卷 對(duì)不同的報(bào)文，容易找到具有相同檢驗(yàn)和的另一段報(bào)文:I O U 10 0 * 99 B “ B49 4F 55 3130 30 2A 3939 42 22 42messageASCII

16、formatB2 C1 A1 ACI O U 90 0 * 19 B “ B49 4F 55 3930 30 2A 3139 42 22 42messageASCII formatB2 C1 A1 AC不同的報(bào)文但相同的檢驗(yàn)和! 報(bào)文 報(bào)文 ASCII形式 ASCII形式 循環(huán)冗余校驗(yàn) 多項(xiàng)式與二進(jìn)制編碼 如生成多項(xiàng)式為G(x)=x4+x3+x+1， 可轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)碼11011 生成多項(xiàng)式G(x)與信息多項(xiàng)式C(x) 如發(fā)送信息為 1111，則轉(zhuǎn)換成信息多項(xiàng)式為C(x)=x3+x2+x+1。 模2除 除數(shù)對(duì)被除數(shù)最高幾位做模2減 若余數(shù)最高位為1，商為1；若余數(shù)最高位為0，商為0 例：要傳輸

17、的數(shù)據(jù)為：1101011011,除數(shù)設(shè)為：10011,除數(shù)設(shè)為：10011,在計(jì)算前先將原始數(shù)據(jù)后面填上4個(gè)0：11010110110000 可靠數(shù)據(jù)傳輸 SW0、1、2、3 流水線 流水線協(xié)議 - 回退N步 例子：發(fā)送窗口為3，序號(hào)范圍為0，3（分組序號(hào)：2bit） 流水線協(xié)議 選擇重傳 選擇重傳：窗口長(zhǎng)度問(wèn)題 例子:序號(hào): 0, 1, 2, 3窗口長(zhǎng)度 = 3 接收方：在(a)和(b)兩種情況下，接收方?jīng)]有發(fā)現(xiàn)兩者間的差別! 在 (a)中不正確地將冗余的當(dāng)新的，而(b)中不正確地將其當(dāng)作冗余的窗口長(zhǎng)度小于等于序號(hào)空間的一半 多路訪問(wèn)協(xié)議 信道劃分協(xié)議 多個(gè)發(fā)送/接收結(jié)點(diǎn)同時(shí)使用信道，如何協(xié)

18、調(diào)它們共享一個(gè)信道 碰撞：結(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到兩個(gè)或更多信號(hào) 兩條思路： 當(dāng)多個(gè)結(jié)點(diǎn)頻繁訪問(wèn)信道：協(xié)同結(jié)點(diǎn)無(wú)碰撞，統(tǒng)一控制效率高 當(dāng)大量結(jié)點(diǎn)偶爾訪問(wèn)信道：結(jié)點(diǎn)隨機(jī)占資源，簡(jiǎn)單算法解碰撞 三種類型： 信道劃分將信道劃分為較小的“段” (時(shí)隙，頻率，編碼)為每個(gè)結(jié)點(diǎn)分配一部分專用 輪流結(jié)點(diǎn)輪流，信息較多的輪流發(fā)送的時(shí)間較長(zhǎng) 隨機(jī)訪問(wèn)不劃分信道，允許碰撞設(shè)法從“碰撞”恢復(fù) TDMA: 時(shí)分多路訪問(wèn) FDMA: 頻分多路訪問(wèn) 共同特點(diǎn)： 消除了碰撞且公平 結(jié)點(diǎn)在每個(gè)幀時(shí)間內(nèi)得到了專用的傳輸速率R/N bps 若系統(tǒng)僅有少數(shù)幾個(gè)有大量分組要發(fā)送的結(jié)點(diǎn) 分配的頻率或時(shí)隙被浪費(fèi) 適合場(chǎng)合 所有結(jié)點(diǎn)都持續(xù)有大量數(shù)據(jù)

19、發(fā)送 輪流協(xié)議 令牌傳遞(無(wú)中心):控制令牌從一個(gè)結(jié)點(diǎn)順序地傳遞到下一個(gè)令牌報(bào)文關(guān)注問(wèn)題:令牌開(kāi)銷 時(shí)延單點(diǎn)故障(令牌消失) 輪詢(有中心): 主結(jié)點(diǎn)“邀請(qǐng)”從結(jié)點(diǎn)依次傳輸關(guān)注問(wèn)題:輪詢開(kāi)銷時(shí)延單點(diǎn)故障(主結(jié)點(diǎn)) 隨機(jī)訪問(wèn)協(xié)議 大量結(jié)點(diǎn)以小概率發(fā)送分組以信道全部速率R傳輸結(jié)點(diǎn)間無(wú)優(yōu)先權(quán)協(xié)調(diào) 兩個(gè)或更多傳輸結(jié)點(diǎn)發(fā)送 “碰撞”(小概率) 隨機(jī)訪問(wèn)MAC協(xié)議定義了: 如何檢測(cè)碰撞如何從碰撞中恢復(fù) (例如，經(jīng)延遲后重新傳輸) CSMA/CD(基于碰撞檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)協(xié)議) 發(fā)前先聽(tīng)如果偵聽(tīng)到信道忙, 推遲傳輸 如果偵聽(tīng)到信道空閑: 傳輸整個(gè)幀 邊發(fā)邊聽(tīng)發(fā)送時(shí)偵聽(tīng)到信道忙, 立即停止；轉(zhuǎn)發(fā)強(qiáng)化沖突

20、信號(hào) 依然可能發(fā)生碰撞 CSMA/CD原理 截?cái)喽M(jìn)制退避算法 截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)類型的退避算法:發(fā)生碰撞以后的重傳原則 確定基本退避時(shí)間，一般取為爭(zhēng)用期2 定義參數(shù)k，k=min重傳次數(shù)，10，因此k不超過(guò)10 從離散的整數(shù)集合0,1,2,(2k-1)中隨機(jī)取出一個(gè)數(shù)，記為r，重傳所需的時(shí)延就是r倍的基本退避時(shí)間。 當(dāng)重傳達(dá)16次仍不能成功時(shí)（這表明同時(shí)打算發(fā)送數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)太多），則丟棄該幀，并向上層報(bào)告。 如第一次重傳，k=1，r=0或1，結(jié)點(diǎn)重傳可選擇的推遲時(shí)間是0或2 ，若再發(fā)生碰撞，則k=2，r=0,1,2,3，則重傳推遲時(shí)間是0， 2 ， 4 ， 6 ，以此類推。 以太網(wǎng) MAC地址 L

21、AN地址=物理地址=MAC地址，通常用6字節(jié)16進(jìn)制表示 如1a-03-65-3F-2e-46 共有248個(gè)LAN地址 IEEE地址分配方式：固定前24 bit，公司生成后24 bit，每個(gè)適配器具有唯一MAC地址 MAC地址：身份證號(hào)，IP地址：收貨地址 以太網(wǎng) 幀結(jié)構(gòu) 前導(dǎo)碼: 前同步碼為10101010 的7個(gè)字節(jié)，加 10101011 的一個(gè)字節(jié)用于發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘同步 目的地址: 6字節(jié)如果適配器接收具有匹配的目的地址或廣播地址(如ARP分組)的幀, 它將幀中的數(shù)據(jù)提交給網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議否則, 適配器丟棄幀類型: 2字節(jié)，指示較高層協(xié)議 (大多數(shù)為IP但也可以支持其他類型如 Novel

22、l IPX和AppleTalk)載荷:46-1500字節(jié)，網(wǎng)絡(luò)層下達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)。 CRC: 在接收方核對(duì);如果檢測(cè)到差錯(cuò)，該幀被丟棄 幀間隙：當(dāng)適配器檢測(cè)到連續(xù)12字節(jié)沒(méi)有電流，則認(rèn)為一個(gè)幀結(jié)束 以太網(wǎng) 協(xié)議 CSMA/CD 截?cái)喽M(jìn)制退避算法 以太網(wǎng) 信道利用率 = LAN中的兩站點(diǎn)之間的最大傳播時(shí)間 T0 = 傳輸最長(zhǎng)幀的時(shí)間 隨著趨于0, 效率趨于1 隨著T0趨于無(wú)窮大，效率趨于10511T效率 以太網(wǎng) 特點(diǎn) 無(wú)連接：在發(fā)送和接收適配器之間沒(méi)有握手 不可靠：接收適配器不向發(fā)送適配器發(fā)送應(yīng)答或否定應(yīng)答 傳送給網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報(bào)流可能有丟包 如果應(yīng)用程序使用TCP，將能彌補(bǔ)丟包 否則，應(yīng)用程序?qū)l(fā)

23、現(xiàn)面臨丟包 CRC檢驗(yàn)沒(méi)有通過(guò)則丟棄 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單且便宜，丟包問(wèn)題通過(guò)傳輸層來(lái)彌補(bǔ) 以太網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn) 許多不同的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，定義了 共同的MAC協(xié)議和幀格式 不同的標(biāo)準(zhǔn): 100BASE-2,100BASE-5,100BASE-T,1000BASE-F,10GBASE-T 不同的物理層媒體100：傳輸速率為100Mbps2：傳輸距離不超過(guò)200米；5：傳輸距離不超過(guò)500米；T：使用雙絞線傳輸；F：使用光纖傳輸 以太網(wǎng) 傳輸距離 傳輸距離問(wèn)題：100Mbps-100m（雙絞線），1Gbps-5km（光纖） 根據(jù) 要提高傳輸速率，并保持以太網(wǎng)的效率，只能相應(yīng)提高幀長(zhǎng)或降低線路距離。LCCLTa/0 鏈

24、路層設(shè)備 - 中繼器 鏈路層設(shè)備 集線器 鏈路層設(shè)備 交換機(jī)基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 交換機(jī) 自學(xué)習(xí) 泛洪AABBCC123456A A源: A目的地: AMAC addr interface TimeA160A AA AA AA AA A 幀目的地位置未知: 泛洪A Ar目的地A位置已知：A460選擇性發(fā)送交換機(jī)表(初始為空) 交換機(jī) 3種交換方式 交換機(jī)互聯(lián)ABS1CDEFS2S4S3HIG 虛擬局域網(wǎng) 沒(méi)有Vlan的情況 虛擬局域網(wǎng) 有Vlan的情況第四章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 路由的概念 路由（route）：指分組從源到目的地所經(jīng)過(guò)的端到端路徑。 路由選擇（routing）：指在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)特定范圍內(nèi)，決定分組從

25、源到目的地應(yīng)采用的端到端路徑的決策過(guò)程。 關(guān)系：路由是通過(guò)路由選擇得到的結(jié)果，路由選擇是得到路由的過(guò)程。 路由表 靜態(tài)配置：將電腦與路由器的console端口連接，使用電腦上的超級(jí)終端軟件或路由器提供的配置軟件就可以對(duì)路由器進(jìn)行配置 優(yōu)點(diǎn)：可人為干預(yù)路由選擇過(guò)程，屏蔽某些指定目標(biāo)；節(jié)省路由器帶寬 缺點(diǎn)：不能動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)新的和失效的路由；人工配置工作量大 動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)：每個(gè)路由器定時(shí)把自己的路由表廣播給鄰居，鄰居之間互相交換路由表 優(yōu)點(diǎn)：可以動(dòng)態(tài)了解網(wǎng)絡(luò)的變化，新增、失效的路由都能動(dòng)態(tài)地導(dǎo)致路由表做相應(yīng)變化 缺點(diǎn)：占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，需要停下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作來(lái)處理路由廣播，維護(hù)路由表，降低了路由器的吞吐量 分組的

26、直接交付和間接交付 直接交付在一個(gè)直接連接的網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，分組從一臺(tái)主機(jī)上直接傳送到另一臺(tái)主機(jī)的過(guò)程 間接交付不在一個(gè)直接連接的網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，源主機(jī)必須先把分組發(fā)給一個(gè)路由器 直接交付不需要通過(guò)路由器，間接交付必須通過(guò)路由器 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型 虛電路服務(wù) 虛電路建立：發(fā)送方發(fā)出呼叫；決定虛電路的所有路徑；為每條鏈路分配一個(gè)VC號(hào)；在鏈路中每臺(tái)路由器中增加一個(gè)表項(xiàng) 數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)分組加入VC號(hào) 數(shù)據(jù)傳輸完畢，拆除虛電路，清楚所有路由器中的相應(yīng)表項(xiàng) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 分組帶完整的目的地址，路由器能使分組到達(dá)目的地 無(wú)需建立任何虛電路，路由器里也無(wú)需維護(hù)任何有關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)狀態(tài)信息 根據(jù)目的地址在該轉(zhuǎn)發(fā)表中查

27、找輸出鏈路接口，并從該接口轉(zhuǎn)發(fā)該分組 路由器中保持非常簡(jiǎn)潔的信息 在任何時(shí)刻可修改轉(zhuǎn)發(fā)表，同路徑的分組可能走不同的路徑，可無(wú)序到達(dá) IP協(xié)議 一種無(wú)連接、不可靠的分組傳送服務(wù)的協(xié)議。 IP協(xié)議提供的是一種 “盡力而為”的服務(wù)。 IPv4數(shù)據(jù)包格式 標(biāo)識(shí)、標(biāo)志與片偏移分片過(guò)程中，哪些字段會(huì)發(fā)生變化！ IPv4編址二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換方法！ IPv4地址分類net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bit0A 類地址host-id16 bitB 類地址C 類地址01 1host-id8 bitD 類地址 1 1 1 0多 播 地 址E 類地址保 留

28、為 今 后 使 用1 1 1 1 001 子網(wǎng)掩碼 劃分子網(wǎng) 例子主機(jī)1的IP地址為146.26.27.71主機(jī)2的IP地址為146.26.27.110子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192判斷它們是不是在同一個(gè)子網(wǎng)上。結(jié)論結(jié)論: :子網(wǎng)號(hào)都是子網(wǎng)號(hào)都是 0001101101，因此它，因此它們屬于同一個(gè)們屬于同一個(gè)子網(wǎng)！子網(wǎng)！ 超網(wǎng) CIDR 消除了傳統(tǒng)的 A 類、B 類和 C 類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間。 CIDR使用各種長(zhǎng)度的“網(wǎng)絡(luò)前綴”來(lái)代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)。 IP 地址從三級(jí)編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級(jí)編址。 一個(gè) CIDR

29、地址塊可以表示很多地址，這種地址的聚合常稱為路由聚合，它使得路由表中的一個(gè)項(xiàng)目可以表示很多個(gè)原來(lái)傳統(tǒng)分類地址的路由。 路由聚合也稱為構(gòu)成超網(wǎng)。 10.0.0.0/10 可簡(jiǎn)寫為 10/10，也就是將點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的 0 省略。 10.0.0.0/10 相當(dāng)于指出 IP 地址 10.0.0.0 的掩碼是 255.192.0.0，即 11111111 11000000 00000000 00000000 網(wǎng)絡(luò)前綴的后面加一個(gè)星號(hào) * 的表示方法 如 00001010 00*，在星號(hào) * 之前是網(wǎng)絡(luò)前綴，而星號(hào) * 表示 IP 地址中的主機(jī)號(hào)。11001000 00010111 0001000

30、0 00000000子網(wǎng)部分主機(jī)部分200.23.16.0/23 私有地址 10.0.0.1-10.255.255.254 172.16.0.1-172.31.255.254 192.168.0.1-192.168.255.25254 廣播地址 主機(jī)號(hào)全1的地址為直接廣播地址（如156.25.0.128/27 的廣播地址是156.25.0.159） 層次編址與路由聚合最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則最長(zhǎng)前綴匹配規(guī)則：200.19.22.161（11001000 00010011 00010110 10100001）200.19.25.10（ 11001000 00010011 00011001 0001010

31、 ）目的地址范圍鏈路接口200.19.16.0/200200.19.24.0/231199.24.16.0/202其他3前綴匹配鏈路接口11001000 00010011 0001011001000 00010011 0001100 111000111 00011000 00012其他3 DHCP 從DHCP獲取的IP地址只能在有限的時(shí)間內(nèi)使用，稱之為租用期 租用期結(jié)束，主機(jī)須向DHCP服務(wù)器申請(qǐng)續(xù)租，否則地址將被收回 DHCP的優(yōu)點(diǎn)：即插即用，適用于人員加入、離開(kāi)頻繁的場(chǎng)合，降低了用戶使用難度。 缺點(diǎn)：當(dāng)主機(jī)在子網(wǎng)間移動(dòng)時(shí)，連接無(wú)法維持。 網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id主機(jī)號(hào) host-id兩

32、級(jí) IP 地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)三級(jí) IP 地址主機(jī)號(hào)net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0net-idsubnet-idhost-id 為全 0AND128.30.33.10目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2128.30.33.13H1子網(wǎng)

33、1： 網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128128.30.33.130R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.128 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.36.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0128.30.36.12劃分子網(wǎng)后分組的轉(zhuǎn)發(fā)舉例 課件制作人：李琳主機(jī) H1 要發(fā)送分組給 H2 128.30.33.10目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.12812

34、8.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）128.30.33.13H1子網(wǎng)1： 網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.128 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.36.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0128.30.36.12要發(fā)送的分組的目的

35、IP 地址：128.30.33.138請(qǐng)注意：H1 并不知道 H2 連接在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。H1 僅僅知道 H2 的 IP 地址是128.30.33.138因此 H1 首先檢查主機(jī) 128.30.33.138 是否連接在本網(wǎng)絡(luò)上如果是，則直接交付；否則，就送交路由器 R1，并逐項(xiàng)查找路由表。主機(jī) H1 首先將本子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128與分組的 IP 地址 128.30.33.138 逐比特相“與”(AND 操作) 因此 H1 必須把分組傳送到路由器 R1然后逐項(xiàng)查找路由表128.30.33.10目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.

36、30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）128.30.33.13H1子網(wǎng)1： 網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.128 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.36.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0128.30.36.12課件制作人：李琳路由器

37、R1 收到分組后就用路由表中第 1 個(gè)項(xiàng)目的子網(wǎng)掩碼和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 128.30.33.10目的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）128.30.33.13H1子網(wǎng)1： 網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.128 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128

38、H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.36.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0128.30.36.12255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128不匹配!（因?yàn)?28.30.33.128 與路由表中的 128.30.33.0 不一致）R1 收到的分組的目的 IP 地址：128.30.33.138不一致課件制作人：李琳路由器 R1 再用路由表中第 2 個(gè)項(xiàng)目的子網(wǎng)掩碼和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 128.30.33.10目的網(wǎng)絡(luò)地址子

39、網(wǎng)掩碼下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）128.30.33.13H1子網(wǎng)1： 網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.0 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.33.128 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)地址 128.30.36.0 子網(wǎng)掩碼 255

40、.255.255.0128.30.36.12255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128匹配!這表明子網(wǎng) 2 就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò)R1 收到的分組的目的 IP 地址：128.30.33.138一致! NAT：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 內(nèi)部主機(jī) X 用本地地址 IPX 和因特網(wǎng)上主機(jī) Y 通信所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)必須經(jīng)過(guò) NAT 路由器。 NAT 路由器將數(shù)據(jù)報(bào)的源地址 IPX 轉(zhuǎn)換成全球地址 IPG（注意方向?。?，但目的地址 IPY 保持不變，然后發(fā)送到因特網(wǎng)。 NAT 路由器收到主機(jī) Y 發(fā)回的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，知道數(shù)據(jù)報(bào)中的源地址是 IPY 而目的地

41、址是 IPG。 根據(jù) NAT 轉(zhuǎn)換表，NAT 路由器將目的地址 IPG 轉(zhuǎn)換為 IPX，轉(zhuǎn)發(fā)給最終的內(nèi)部主機(jī) X。 NAT 引起的爭(zhēng)議:路由器的處理上升為第三層違反了端到端原則地址短缺應(yīng)當(dāng)由IPv6來(lái)解決 ARP：地址解析協(xié)議 ARP表：MAC/IP地址映射IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6主機(jī) H1主機(jī) H2路由器 R1IP 層上的互聯(lián)網(wǎng)IP2IP4IP3IP5路由器 R2 IP1 IP2IP1 IP2IP1 IP2MAC 幀從 HA1 到 HA3從 HA4 到 HA5從 HA6 到 HA2MAC 幀MAC 幀IP 數(shù)據(jù)報(bào)在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層只能看見(jiàn) MAC 幀而看不見(jiàn) I

42、P 數(shù)據(jù)報(bào) 工作在數(shù)據(jù)鏈路層！ARP 響應(yīng)AYXBZ主機(jī) B 向 A 發(fā)送ARP 響應(yīng)分組 主機(jī) A 廣播發(fā)送ARP 請(qǐng)求分組 ARP 請(qǐng)求ARP 請(qǐng)求ARP 請(qǐng)求ARP 請(qǐng)求209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是 209.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18我想知道主機(jī) 209.0.0.6 的硬件地址我是 209.0.0.6硬件地址是 08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-18使用 ARP 的四種典型情況 發(fā)送方是主機(jī)，要把IP數(shù)

43、據(jù)報(bào)發(fā)送到本網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用 ARP 找到目的主機(jī)的硬件地址。 發(fā)送方是主機(jī)，要把 IP 數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用 ARP 找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)路由器的硬件地址。剩下的工作由這個(gè)路由器來(lái)完成。 發(fā)送方是路由器，要把 IP 數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用 ARP 找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)路由器的硬件地址。剩下的工作由這個(gè)路由器來(lái)完成。 發(fā)送方是路由器，要把 IP 數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)。這時(shí)用 ARP 找到目的主機(jī)的硬件地址。 ICMP ICMP(Internet Control Message Protocol)設(shè)計(jì)用于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理 允許端系統(tǒng)或路由器

44、報(bào)告差錯(cuò)情況，為網(wǎng)管人員提供適當(dāng)?shù)墓ぞ咭圆樵兙W(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的信息 由主機(jī)和路由器用于網(wǎng)絡(luò)級(jí)信息的通信 回聲請(qǐng)求/回答 ( ping使用) IP 數(shù)據(jù)報(bào)攜帶ICMP 報(bào)文 自治系統(tǒng)、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議R1H1H2內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如，RIP）自治系統(tǒng) A自治系統(tǒng) B自治系統(tǒng) CIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPIGPEGPEGPEGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（例如，OSPF）外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（例如，BGP-4）IGPR3R2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：RIP 僅和相鄰路由器交換信息。 交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 按固定的時(shí)間間隔交換路由信息，

45、例如，每隔 30 秒。 RIP 協(xié)議使用運(yùn)輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào) UDP進(jìn)行傳送（使用 UDP 的端口 520）。 因此 RIP 協(xié)議的位置應(yīng)當(dāng)在應(yīng)用層。但轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的過(guò)程是在網(wǎng)絡(luò)層完成的。 距離向量算法 收到相鄰路由器（其地址為 X）的一個(gè) RIP 報(bào)文： (1) 先修改此 RIP 報(bào)文中的所有項(xiàng)目：將“下一跳”字段中的地址都改為 X，并將所有的“距離”字段的值加 1。 (2) 對(duì)修改后的 RIP 報(bào)文中的每一個(gè)項(xiàng)目，重復(fù)以下步驟： 若項(xiàng)目中的目的網(wǎng)絡(luò)不在路由表中，則將該項(xiàng)目加到路由表中。 否則 若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的，則將收到的項(xiàng)目替換原路由表中的項(xiàng)目。 否則 若收到項(xiàng)目中

46、的距離小于路由表中的距離，則進(jìn)行更新，否則，什么也不做。 (3) 若 3 分鐘還沒(méi)有收到相鄰路由器的更新路由表，則將此相鄰路由器記為不可達(dá)的路由器，即將距離置為16（距離為16表 示不可達(dá)）。 (4) 返回。目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò)距離距離下一跳下一跳路由器路由器N17AN22CN68FN84EN94F目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò)距離距離N24N38N64N83N95N17A無(wú)新信息，不改變N25C相同的下一跳，更新N39C新的項(xiàng)目，添加進(jìn)來(lái)N65C不同的下一跳，距離更短，更新N84E不同的下一跳，距離一樣，不改變N94F不同的下一跳，距離更大，不改變1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5

47、 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 一開(kāi)始，各路由表只有到相鄰路由器的信息網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 1“4”表示“從本路由器到網(wǎng) 4”“1”表示“距離是 1”“ ”表示“直接交付”1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說(shuō)：“我到網(wǎng) 1 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 1，距離是 2，經(jīng)過(guò) A?！? 1 2

48、 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說(shuō)：“我到網(wǎng) 2 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 2，距離是 2，經(jīng)過(guò) A?！? 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4

49、 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后A 說(shuō)：“我到網(wǎng) 3 的距離是 1?！钡?B 沒(méi)有必要繞道經(jīng)過(guò)路由器 A再到達(dá)網(wǎng) 3，因此這一項(xiàng)目不變。1 1 2 1 3 1 FEDCBA5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說(shuō)：“我到網(wǎng) 4 的距離是 1?！钡?B 沒(méi)有必要繞道經(jīng)過(guò)路由器 C再到達(dá)網(wǎng) 4，因此這一項(xiàng)目不變。1 1 2 1 3 1 FEDCB

50、A5 1 6 1 2 1 5 1 3 1 4 1 4 1 6 1 1 1 5 1 路由器 B 收到相鄰路由器 A 和 C 的路由表網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 4網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 11 1 2 1 3 1 4 1 6 1 1 2 A2 2 A3 1 4 1 6 2 C更新后C 說(shuō)：“我到網(wǎng) 6 的距離是 1?！币虼?B 現(xiàn)在也可以到網(wǎng) 6，距離是 2，經(jīng)過(guò) C?！弊罱K所有的路由器的路由表都更新了FEDCBA1 1 2 1 3 1 4 2 B5 2 E6 3 B1 1 2 2 A3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 E2 2 D3 3 C4 2 C5 1 6 1 1 3 B2 3 B3 2 B4 1 5

51、 2 F6 1 網(wǎng) 2網(wǎng) 6網(wǎng) 5網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 41 2 A2 1 3 2 A4 3 A5 1 6 2 F1 2 A2 2 A3 1 4 1 5 3 C6 2 CR2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正常情況1 1 1 2 R1R1 說(shuō)：“我到網(wǎng) 1 的距離是 1，是直接交付?！薄?”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”“1”表示“距離是 1”“ ”表示“直接交付”好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2正常情況1 1 1 2 R1R2 說(shuō)：“我到網(wǎng) 1 的距離是 2，是經(jīng)過(guò) R1。”“1”表示“從本路由器到網(wǎng) 1”“2”表示“距離是 2”“R1”表示經(jīng)過(guò) R1R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1

52、網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 說(shuō)：“我到網(wǎng) 1 的距離是 16 （表示無(wú)法到達(dá)）， 是直接交付?！钡?R2 在收到 R1 的更新報(bào)文之前，還發(fā)送原來(lái)的報(bào)文，因?yàn)檫@時(shí) R2 并不知道 R1 出了故障。R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R1 收到 R2 的更新報(bào)文后，誤認(rèn)為可經(jīng)過(guò) R2 到達(dá)網(wǎng)1，于是更新自己的路由表，說(shuō)：“我到網(wǎng) 1 的距離是 3，下一跳經(jīng)過(guò) R2”。然后將此更新信息發(fā)送給 R2。1 3 R2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng)

53、2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 2 R11 2 R1R2 以后又更新自己的路由表為“1, 4, R1”，表明 “我到網(wǎng) 1 距離是 4，下一跳經(jīng)過(guò) R1”。 1 3 R21 4 R1課件制作人：李琳R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2R2R1網(wǎng) 1網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1出了故障正常情況1 1 1 16 1 3 R21 5 R21 16 R21 2 R11 2 R11 4 R11 16 R1這樣不斷更新下去，直到 R1 和 R2 到網(wǎng) 1 的距離都增大到 16 時(shí)，R1 和 R2 才知道網(wǎng)1是不可達(dá)的。 這就是好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢。網(wǎng)絡(luò)出故障的傳播時(shí)間往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間(例如數(shù)分鐘)

54、。這是 RIP 的一個(gè)主要缺點(diǎn)。 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：OSPF 向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法。 發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息?！版溌窢顟B(tài)”就是說(shuō)明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”(metric)。 只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。 OSPF 不用 UDP 而是直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送，可見(jiàn) OSPF 的位置在網(wǎng)絡(luò)層。自治系統(tǒng) AS區(qū)域 0.0.0.1區(qū)域 0.0.0.3主干區(qū)域 0.0.0.0至其他自治系統(tǒng)R9R7R6R5R4R3R2R1網(wǎng) 8網(wǎng) 6網(wǎng) 3網(wǎng) 2網(wǎng) 1網(wǎng)

55、 7區(qū)域 0.0.0.2網(wǎng) 4網(wǎng) 5R8自治系統(tǒng)邊界路由器自治系統(tǒng)邊界路由器區(qū)域邊界路由器區(qū)域邊界路由器主干路由器主干路由器內(nèi)部路由器內(nèi)部路由器OSPF需要建立全網(wǎng)拓?fù)鋱D！ OSPF的5種分組類型 類型1，問(wèn)候(Hello)分組。 類型2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述(Database Description)分組。 類型3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求(Link State Request)分組。 類型4，鏈路狀態(tài)更新(Link State Update)分組， 用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 類型5，鏈路狀態(tài)確認(rèn)(Link State Acknowledgment) 分組。 OSPF 使用的是可靠的洪泛法更新報(bào)文RRRt3A

56、CK報(bào)文Rt1t2t4 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：BGPBGP 發(fā)言人BGP發(fā)言人BGP 發(fā)言人BGP 發(fā)言人BGP發(fā)言人AS1AS3AS2AS5AS4課件制作人：李琳BGP 發(fā)言人交換路徑向量 主干網(wǎng)（AS1）地區(qū) ISP（AS2）地區(qū) ISP（AS3）本地 ISP（AS4）N1， N2本地 ISP（AS5）N3， N4本地 ISP（AS6）N5本地 ISP（AS7）N6， N7自治系統(tǒng) AS2 的 BGP 發(fā)言人通知主干網(wǎng)的 BGP 發(fā)言人：“要到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N1, N2, N3 和 N4 可經(jīng)過(guò) AS2?！?課件制作人：李琳BGP 發(fā)言人交換路徑向量 主干網(wǎng)（AS1）地區(qū) ISP（AS2）地區(qū) ISP（

57、AS3）本地 ISP（AS4）N1， N2本地 ISP（AS5）N3， N4本地 ISP（AS6）N5本地 ISP（AS7）N6， N7主干網(wǎng)還可發(fā)出通知：“要到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N5, N6 和 N7 可沿路徑（AS1, AS3）?！?路由器的結(jié)構(gòu) 路由器的性能指標(biāo) 全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)：以最小分組數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（64bit）和最小分組間隔在路由器端口上雙向傳輸，在不丟包的情況下，每秒鐘能夠傳輸?shù)淖畲蠓纸M數(shù)。是衡量路由器性能的最重要的指標(biāo) 移動(dòng)IP IPv6 IPv6用冒號(hào)十六進(jìn)制表示法。用二進(jìn)制格式表示的一個(gè)IPv6地址：001000011101101000000000000000000000000000000

58、00000000000000000000000001010101010000000000000111111111110000010001001110001011010將這個(gè)128位的地址按每16位劃分為8個(gè)位段:0010000111011010 0000000000000000 0000000000000000 00000000000000000000001010101010 0000000000001111 1111111000001000 1001110001011010將每個(gè)位段轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，并用冒號(hào)隔開(kāi): 21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5

59、A 零壓縮法IPv6地址的例子：21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A根據(jù)零壓縮法可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化表示為：21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A21DA:2AA:F:FE08:9C5A注：雙冒號(hào)在一個(gè)地址中只能出現(xiàn)一次如：0:0:0:2AA:12:0:0:0可以簡(jiǎn)寫為：:2AA:12:0:0:0或0:0:0:2AA:12:，不可:2AA:12: IPv6分組與報(bào)頭結(jié)構(gòu) IPv4到IPv6的過(guò)渡 雙協(xié)議棧結(jié)構(gòu) 隧道機(jī)制 IP多播 IP多播地址只能用于目的地址,而不能為源地址！第五章 端到端協(xié)議運(yùn)輸層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的主要區(qū)別 應(yīng)用進(jìn)程應(yīng)用進(jìn)程I

60、P 協(xié)議的作用范圍（提供主機(jī)之間的邏輯通信）TCP 和 UDP 協(xié)議的作用范圍（提供進(jìn)程之間的邏輯通信）因 特 網(wǎng)運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信（但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信）。運(yùn)輸層還要對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。運(yùn)輸層需要有兩種不同的運(yùn)輸協(xié)議，即面向連接的 TCP 和無(wú)連接的 UDP。 TCP 與 UDP UDP 在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。對(duì)方的運(yùn)輸層在收到 UDP 報(bào)文后，不需要給出任何確認(rèn)。雖然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情況下 UDP 是一種最有效的工作方式。 TCP 則提供面向連接的服務(wù)。TCP 不提供廣播或多播服務(wù)。由于 TCP 要提供可靠的、面向連接的運(yùn)