第8章 路由器及IP交換技術(shù)

1、第第8章章 路由器及路由器及IP交換技交換技術(shù)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：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)目的學(xué)習(xí)目的 q初步了解初步了解TCP/IPTCP/IP基本原理基本原理, ,掌握路由器技術(shù)并與交掌握路由器技術(shù)并與交換機(jī)進(jìn)行比較換機(jī)進(jìn)行比較, ,初步認(rèn)識(shí)初步認(rèn)識(shí)IPIP交換和標(biāo)記交換技術(shù)。交換和標(biāo)記交換技術(shù)。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn) qTCP/IPTCP/IP基本原理基本原理 q路

2、由器路由器 qIPIP交換交換 q標(biāo)記交換標(biāo)記交換 學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)qIPIP交換交換 q標(biāo)記交換標(biāo)記交換 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 q介紹計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)發(fā)展和介紹計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)發(fā)展和TCP/IPTCP/IP協(xié)議基本原理，協(xié)議基本原理，路由器技術(shù)，及路由器技術(shù)，及IPIP交換技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如交換技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如IPIP交換和交換和標(biāo)記交換等標(biāo)記交換等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)q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

3、供各種應(yīng)用服務(wù)，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)。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)的主要功能是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是q數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信q資源共享資源共享q分布處理分布處理目錄8.1 計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展8.2 TCP/IP基本原理基本原理 8.3 路由器工作原理路由器工作原理8.4 IP交換技術(shù)交換技術(shù) 8.5 標(biāo)記交換技術(shù)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)通信的發(fā)展計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的發(fā)展計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的發(fā)展q20世紀(jì)世紀(jì)60年代末年代末70年代初的年代初的ARPA net ARPA net是美

4、國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局建立的，它是世是美國國防部高級(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，和方法，如分組交換技術(shù)都來自如分組交換技術(shù)都來自ARPA net，ARPA net不不僅進(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、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（Transmission Control/Internet Protocol)的問世的問世q1994年是年是Intern

5、et轟動(dòng)全球的一年，這年轟動(dòng)全球的一年，這年5月，中國加入了月，中國加入了Internet網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) q1995年，除了年，除了Internet應(yīng)用繼續(xù)迅猛發(fā)展外，隨著應(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)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)(單位單位)內(nèi)部信息交換網(wǎng)內(nèi)部信息交換網(wǎng)Internet應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)運(yùn)而生。Internet發(fā)展發(fā)展勢頭迅猛，它將企業(yè)（單位）帶進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代勢頭迅猛，它將企業(yè)（單位）帶進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代 Internet的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)什么是什么是InternetInternet？q按照字面解釋，它是個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。而現(xiàn)在我們所講的按照字

6、面解釋，它是個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。而現(xiàn)在我們所講的InternetInternet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)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)qInternetInternet的精華在于：它含有上至天文、下至地理；無所不有、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，無所不包、實(shí)用而又趣味的信息。從這個(gè)意義上說，InternetInternet又是一個(gè)巨大的信息資源又是一個(gè)巨大的信息資源q說起說起Internet，我們必須重視它的重大用戶，我們必須重視它的重大用戶人的參與。人的參與。Internet容許全球

7、千百萬人相互通信，共享資源。用戶可發(fā)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；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，其它信息資源，不管是什么人，在任何時(shí)候，Internet總是總是向你開放的，向你開放的，Internet對任何人都是友好的，對任何人都是友好的，Internet的用戶群組成了一個(gè)友好的大家庭的用戶群組成了一個(gè)友好的大家庭綜上所述，什么是綜上所述，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)；首先，它是一個(gè)全球計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；其次，其次，Internet本身就是一

8、個(gè)巨大的信息資源；第三是最重要的，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)的基礎(chǔ) Internet的組成的組成q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：通信線路是連接因特網(wǎng)中各種設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施，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

9、率數(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，傳輸速率也就越高與帶寬成正比，帶寬越大，傳輸速率也就越高路由器：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，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，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)按前后順序發(fā)送信號(hào)主機(jī)：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)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

10、信息資源與服務(wù)的接受者，叫大型計(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)做客戶機(jī)信息資源：信息資源：在因特網(wǎng)中的信息資源，比如文本、圖像、聲在因特網(wǎng)中的信息資源，比如文本、圖像、聲音、視頻信息音、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)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類q按規(guī)模按規(guī)模 局域網(wǎng)局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN)：是小范圍的計(jì)：是小范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的覆蓋范圍一般在算機(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，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)到常?？梢赃_(dá)到

11、10-100Mbps。 以太網(wǎng)（以太網(wǎng)（Ethernet）：）：最廣泛的局域網(wǎng)最廣泛的局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)(Wide Area Network，WAN) 也叫做遠(yuǎn)程網(wǎng)，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)主要使用網(wǎng)主要使用分組交換分組交換技術(shù)，并使用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)技術(shù)，并使用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)(公用通公用通信網(wǎng)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、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，一般在幾十速率較低，一般在幾十K至幾至幾Mbps之間。之間。Internet可視可視為世界上最大的廣域網(wǎng)為世界上最大的

12、廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)20世紀(jì)世紀(jì)70年代，電子和電器工程師協(xié)會(huì)（年代，電子和電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE）制定了三個(gè)局域）制定了三個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) q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采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測技術(shù)沖突檢測技術(shù)IEEE802.4(令牌總線令牌總線)： 令牌來控制發(fā)送數(shù)據(jù)站點(diǎn)令牌來控制發(fā)送數(shù)據(jù)站點(diǎn) IEEE802.5(令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)) ：令牌來控制發(fā)送數(shù)據(jù)站點(diǎn)：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

13、子層）的內(nèi)容，數(shù)據(jù)鏈路子層的上半層（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）由IEEE802.2描述。著名的以太網(wǎng)（描述。著名的以太網(wǎng)（Ethernet）就是）就是IEEE802.3的的一個(gè)典型產(chǎn)品一個(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，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)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)的信道競爭問題

14、。以太往采用載波偵聽多路訪問據(jù)的信道競爭問題。以太往采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測技術(shù)，沖突檢測技術(shù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行沖突檢測，一旦檢測到?jīng)_突則立即停止發(fā)送，在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行沖突檢測，一旦檢測到?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)。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)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)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)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)

15、構(gòu)，實(shí)際上主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。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)常見的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)q星型拓?fù)洌盒切屯負(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，中由一個(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)之間的通心結(jié)點(diǎn)對全網(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)簡單，訪問協(xié)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)簡單，訪問協(xié)議簡單，單機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；但是對中心結(jié)點(diǎn)的可議簡單，單機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；但是對中心結(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)靠性要求高，中心結(jié)

16、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)充比較困難的擴(kuò)充比較困難q總線型拓?fù)洌嚎偩€型拓?fù)洌核械恼军c(diǎn)都連接到一條公用傳輸線所有的站點(diǎn)都連接到一條公用傳輸線-總線上，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)簡單，易于就形成了總線型計(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)計(jì)

17、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)q環(huán)型拓?fù)洌涵h(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)使網(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)簡單，傳輸延時(shí)確定，適合光纖介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)；但是任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，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較困難q樹型拓?fù)洌簶湫屯負(fù)洌河尚切屯負(fù)溲葑兌鴣?，形狀像一棵根在上方的大樹。由星型拓?fù)溲葑兌鴣?，形狀像一棵根在上方的大樹。各結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交

18、換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。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和隔離樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的故障比較容易檢測和隔離計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展 使用使用RS-232RS-232技術(shù)的近程互連結(jié)構(gòu)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)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)計(jì)算機(jī)A A計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)B B計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)A A計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)B B調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(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)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)總線型局域網(wǎng)互連通信結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)A A計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)B B計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)C

19、 C計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展計(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)兩個(gè)局域網(wǎng)互連結(jié)構(gòu)路由器路由器LANLANLANLAN在在InternetInternet中，完成信息交中，完成信息交互和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)是通過互和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)是通過路由器路由器( (網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)) )來實(shí)現(xiàn)的來實(shí)現(xiàn)的 路由器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以是同種類型的，也可以可以是同種類型的，也可以是不同類型的是不同類型的 計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1 1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)4 4網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3 3網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2 2 計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展計(jì)算機(jī)通信的演進(jìn)和發(fā)展Internet的原型思想：的原型思想：用不同

20、的網(wǎng)卡插入某臺(tái)計(jì)算機(jī)就用不同的網(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)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。如果對該臺(tái)計(jì)算機(jī)所連可以連接到兩個(gè)或更多的網(wǎng)絡(luò)上。如果對該臺(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)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

21、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)，這就是間的分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，這就是Internet的原型思想的原型思想 路由選擇：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擇路由器路由器：在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行路由選擇任務(wù)的在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行路由選擇任務(wù)的專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)稱稱為路由器或稱其為網(wǎng)關(guān)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)：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)必須把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的

22、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。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)議簡稱為傳輸控制協(xié)議了一系列通信協(xié)議，這些協(xié)

23、議簡稱為傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)互網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議（連協(xié)議（TCP/IP）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：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)議下來，這就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議8.2 TCP/IP基本原理基本原理 什么是什么是TCP/IP協(xié)議協(xié)議 qTCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡的簡寫，中

24、文譯名為傳輸控制協(xié)議寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，簡單地說，就是由底層的最基本的協(xié)議，簡單地說，就是由底層的IP協(xié)議和協(xié)議和TCP協(xié)議組協(xié)議組成的。成的。TCP/IP協(xié)議的開發(fā)工作始于協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的第年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的第一套協(xié)議一套協(xié)議 q在在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)，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)，稱為局域網(wǎng)，Internet的中文意義是的中文意義是“網(wǎng)際網(wǎng)網(wǎng)際網(wǎng)”，它實(shí)際上就是，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)

25、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)之間的網(wǎng)（即網(wǎng)際網(wǎng)）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。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)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（即世才能互相溝通呢？如果全世界的人都能夠說同一種語言

26、（即世界語），這個(gè)問題不就解決了嗎？界語），這個(gè)問題不就解決了嗎？TCP/IP協(xié)議正是協(xié)議正是Internet上的上的“世界語世界語” TCP/IP基本原理基本原理qTCP/IP的突出特點(diǎn)在于其網(wǎng)絡(luò)互連功能的突出特點(diǎn)在于其網(wǎng)絡(luò)互連功能q TCP/IP它本身是在物理網(wǎng)（它本身是在物理網(wǎng)（X.25、FR、LAN等）上的一等）上的一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族。組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族。TCP/IP是兩個(gè)最著名的協(xié)議是兩個(gè)最著名的協(xié)議 ，其它協(xié)議包，其它協(xié)議包括用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（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（）、互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）以及地址解析協(xié)議（以及地址解析協(xié)議（ARP）等）等計(jì)算機(jī)通信是一項(xiàng)非常

27、復(fù)雜的工作，不可能把它作為一個(gè)整體來計(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)工作始于協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于互聯(lián)網(wǎng)的年代，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)協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容容 TCP/IP基本原理基本原理TCP/IP分層模型與分層模型與OSI模型的對比模型的對比應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳

28、輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈路層路層物理層物理層7 6 5 4 3 2 17 6 5 4 3 2 1SMTPDNSNSPFTPTelnet TCP UDP以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)、以太網(wǎng)、令牌總線、令牌環(huán)、FDDI、ARPANET、PDN等協(xié)議等協(xié)議電纜、連接器、信號(hào)等電器特性協(xié)議電纜、連接器、信號(hào)等電器特性協(xié)議ICMPICMPRARPRARPARPARPIPIP5 5、應(yīng)用層、應(yīng)用層1 1、物里層、物里層2 2、網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)接口層4 4、傳輸層、傳輸層3 3、網(wǎng)間網(wǎng)層、網(wǎng)間網(wǎng)層簡單由間簡單由間傳送協(xié)議傳送協(xié)議域名服域名服務(wù)協(xié)議務(wù)協(xié)議命名服命名服務(wù)協(xié)議務(wù)協(xié)議遠(yuǎn)程登遠(yuǎn)程登陸協(xié)議陸協(xié)議文件傳文

29、件傳輸協(xié)議輸協(xié)議 TCP/IP基本原理基本原理TCP/IP第一層第一層為物理層為物理層對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的基本硬件，對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的基本硬件，這也這也是是Internet物理構(gòu)成，即我們可以看得見的硬設(shè)備物理構(gòu)成，即我們可以看得見的硬設(shè)備 ，如如PC機(jī)、互連網(wǎng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，必須對這些硬機(jī)、互連網(wǎng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，必須對這些硬設(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，連接幷兼容使用，如同如同OSI的第一層的第一層TCP/IP第二層第二層為網(wǎng)絡(luò)接口層，為網(wǎng)絡(luò)接口層，它定義了將資料組成正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

30、，幀是指一串資確幀的規(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?，料，它是資料在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膯挝?，類似于類似于OSI的第的第二層二層TCP/IP第三層為第三層為網(wǎng)間網(wǎng)層即網(wǎng)間網(wǎng)層即IP層，層，本層定義了互本層定義了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)穆?lián)網(wǎng)中傳輸?shù)摹靶畔畔备袷?，以及從一個(gè)用戶通過格式，以及從一個(gè)用戶通過一個(gè)或多個(gè)路由器到最終目標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)路由器到最終目標(biāo)的信息包信息包轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制 TCP/IP基本原理基本原理TCP/IP第四層第四層為傳輸層，為傳輸層，為兩個(gè)用戶進(jìn)程之間建立、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，管理和拆除可靠而又有效的端到

31、端連接，類似于類似于OSI的的第四層第四層TCP/IP第五層第五層為應(yīng)用層，為應(yīng)用層，它定義了應(yīng)用程序使用互聯(lián)它定義了應(yīng)用程序使用互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)程，網(wǎng)的規(guī)程，對應(yīng)于開放系統(tǒng)的第對應(yīng)于開放系統(tǒng)的第5-7層層在在TCP/IP協(xié)議族分層模型中，核心層是網(wǎng)間網(wǎng)層和傳協(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)議是輸層，相應(yīng)的接口協(xié)議是IP和和TCP兩大協(xié)議兩大協(xié)議 TCP/IP協(xié)議是協(xié)議是Internet網(wǎng)中計(jì)算機(jī)通信的一組約網(wǎng)中計(jì)算機(jī)通信的一組約定，不是計(jì)算機(jī)語言定，不是計(jì)算機(jī)語言 IP協(xié)議協(xié)議網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議IP(Internet Protocol):提供無連接的包傳送服務(wù)。提供無連接

32、的包傳送服務(wù)。主要功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，對底層網(wǎng)絡(luò)硬件協(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)，就可以使用進(jìn)制數(shù)據(jù)，就可以使用IP協(xié)議加入?yún)f(xié)議加入 Internet 了了 IP協(xié)議對于網(wǎng)絡(luò)通信有著重要的意義：網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)通過安裝協(xié)議對于網(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軟軟

33、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?yún)f(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)層的特點(diǎn)q提供無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制。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)議非常簡單，不能保證傳數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議非常

34、簡單，不能保證傳輸?shù)目煽啃暂數(shù)目煽啃?qIP協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議。協(xié)議是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議。IP層點(diǎn)對點(diǎn)通信的一個(gè)最大問題是尋徑，層點(diǎn)對點(diǎn)通信的一個(gè)最大問題是尋徑，即通過信宿即通過信宿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)格式數(shù)據(jù)報(bào)格式nIP數(shù)據(jù)報(bào)格式：由報(bào)頭和正文兩部分組成。數(shù)據(jù)報(bào)格式：由報(bào)頭和正文兩部分組成。報(bào)頭有報(bào)頭有20字節(jié)的固定段和任字節(jié)的固定段和任選的變長段選的變長段 版本版本頭標(biāo)長頭標(biāo)長 服務(wù)類型服務(wù)類型 總總 長長 度度 標(biāo)標(biāo) 識(shí)識(shí) 標(biāo)標(biāo) 志志 段段 偏

35、偏 移移 量量生生 存存 時(shí)時(shí) 間間 協(xié)協(xié) 議議 頭頭 標(biāo)標(biāo) 校校 驗(yàn)驗(yàn) 和和 源源 IP 地地 址址 信信 宿宿 IP 地地 址址 任任 選選 項(xiàng)項(xiàng)填充域填充域 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 報(bào)報(bào) 頭頭數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)0 4 8 15 16 20 24 31bit0 4 8 15 16 20 24 31bit 表表: IP: IP數(shù)據(jù)報(bào)格式數(shù)據(jù)報(bào)格式 IP地址模式地址模式IP地址用來惟一識(shí)別地址用來惟一識(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)不能具有相同的能具有相同的IP地址，地址，在在1981年定義的年定義的IP版本版本4(IPV4）中，）中， IP地址長度為地址長度為4個(gè)

36、字節(jié)個(gè)字節(jié)32位，位，包括網(wǎng)絡(luò)編號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分包括網(wǎng)絡(luò)編號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分 0 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 號(hào)號(hào) 主主 機(jī)機(jī) 號(hào)號(hào)1 0 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 號(hào)號(hào) 主主 機(jī)機(jī) 號(hào)號(hào)1 1 0 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 號(hào)號(hào)主主 機(jī)機(jī) 號(hào)號(hào)1 1 1 0 多目的地址（多點(diǎn)廣播組地址）多目的地址（多點(diǎn)廣播組地址）1 1 1 0 0 保保 留留 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 用用0 01616242431318 8表：表：IPIP地址模式地址模式 IP地址模式地址模式在在Internet中，按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，將中，按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，將IP地址分為地址分為A、B、C三類，三類，D類是為同播定義的，類是為同播定義的，E類地址，保留為實(shí)驗(yàn)用。類地址，保留為實(shí)驗(yàn)

37、用。IP地址用四組地址用四組十進(jìn)制十進(jìn)制點(diǎn)分表示，每組數(shù)的取值范圍為點(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。利用圓點(diǎn)將各組分開。IP地址方案是為主機(jī)和路由器指定的地址方案是為主機(jī)和路由器指定的高級(jí)協(xié)議地址高級(jí)協(xié)議地址0127 A類地址：類地址：第第1字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第2、3、4字節(jié)字節(jié)表示主機(jī)號(hào)，可以劃分表示主機(jī)號(hào)，可以劃分27個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有224臺(tái)主機(jī)。臺(tái)主機(jī)。所所以以A類地址通常分配給規(guī)模特別龐大的網(wǎng)絡(luò)使用類地址通常分配給規(guī)模特別龐大的網(wǎng)絡(luò)使用128191 B類地址：類地址：第第1、2字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃分字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃

38、分214個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有216臺(tái)主機(jī)。臺(tái)主機(jī)。所以所以B類地址通常分配給大類地址通常分配給大型網(wǎng)絡(luò)使用型網(wǎng)絡(luò)使用 192223 C類地址：類地址：第第1、2、3字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，可以劃分分221個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有28臺(tái)主機(jī)。臺(tái)主機(jī)。所以所以C類地址通常分配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類地址類地址 地址解析協(xié)議（地址解析協(xié)議（ARP） 什么是什么是ARP協(xié)議協(xié)議 qARP協(xié)議是協(xié)議是“Address Resolution Protocol” 的縮寫。的縮寫。在局域網(wǎng)中，網(wǎng)

39、絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)氖窃诰钟蚓W(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)氖恰皫瑤?，幀里面是有目?biāo)，幀里面是有目標(biāo)主機(jī)的主機(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)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)目地址。但這個(gè)目標(biāo)標(biāo)MAC地址是如何獲得的呢？它就是通過地址解析協(xié)議獲得地址是如何獲得的呢？它就是通過地址解析協(xié)議獲得的。的。所謂所謂“地址解析地址解析”就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)地址轉(zhuǎn)換成目標(biāo)換成目標(biāo)MAC地址的過程，即將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的地址的過程，即將一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址翻譯成地址翻譯成等價(jià)的

40、硬件地址的過程。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)協(xié)議的基本功能就是通過目標(biāo)設(shè)備的設(shè)備的IP地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順地址，以保證通信的順利進(jìn)行利進(jìn)行 。地址解析是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的。地址解析是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的局部局部過程，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)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。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軟件地址軟件地址 MAC硬件地址）硬件地址） 地址解析協(xié)議（地址解析協(xié)議（AR

41、P）ARP定義了兩類基本消息定義了兩類基本消息q請求消息請求消息:一個(gè)請求消息，包含一個(gè)一個(gè)請求消息，包含一個(gè)IP地址和對相地址和對相應(yīng)硬件地址的請求應(yīng)硬件地址的請求 q應(yīng)答消息應(yīng)答消息:一個(gè)應(yīng)答消息既包含發(fā)來的一個(gè)應(yīng)答消息既包含發(fā)來的IP地址，也地址，也包含相應(yīng)的硬件地址包含相應(yīng)的硬件地址 ARP標(biāo)準(zhǔn)精確規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)精確規(guī)定了ARP消息怎樣在網(wǎng)上傳遞。協(xié)議消息怎樣在網(wǎng)上傳遞。協(xié)議規(guī)定：所有規(guī)定：所有ARP請求消息都直接封裝在請求消息都直接封裝在LAN幀中，廣播幀中，廣播給網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)，每個(gè)計(jì)算機(jī)收到請求后都會(huì)檢測給網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)，每個(gè)計(jì)算機(jī)收到請求后都會(huì)檢測其中的其中的IP地址，與地址，與I

42、P地址匹配的計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答，地址匹配的計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答，與與IP地址不匹配的計(jì)算機(jī)則會(huì)丟棄收到的請求，不發(fā)地址不匹配的計(jì)算機(jī)則會(huì)丟棄收到的請求，不發(fā)任何應(yīng)答任何應(yīng)答 互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP） 什么是什么是ICMP協(xié)議協(xié)議:qICMP是是“Internet Control Message Protocol”（Internet控制消息協(xié)議）的縮寫。它是控制消息協(xié)議）的縮寫。它是TCP/IP協(xié)議族的協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息?？乜刂葡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)制消息是

43、指網(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。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)，但是這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用 我們在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會(huì)使用到我們在網(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。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)命令，這個(gè)“Ping”的過程實(shí)際上就是的過程實(shí)際上就是ICMP協(xié)議工作的過程。還有其它的網(wǎng)協(xié)議工作的過程。還有其它的網(wǎng)絡(luò)命令如絡(luò)命令如跟蹤路由的跟蹤路由的Tracert命令也是

44、基于命令也是基于ICMP協(xié)議的協(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，并不是為了增加報(bào)告，并不是為了增加IP數(shù)據(jù)報(bào)的可靠性數(shù)據(jù)報(bào)的可靠性 互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（互連網(wǎng)控制消息協(xié)議（ICMP）ICMP報(bào)文格式包含報(bào)文格式包含類型、代碼及校驗(yàn)和三個(gè)固定的域，類型、代碼及校驗(yàn)和三個(gè)固定的域，剩余的內(nèi)容依賴于消息類型剩余的內(nèi)容依賴于消息類型 類類 型型代代 碼碼 校校 驗(yàn)驗(yàn) 和和 未未 使使 用用出錯(cuò)報(bào)文的出錯(cuò)

45、報(bào)文的IP報(bào)頭報(bào)頭+64源數(shù)據(jù)段源數(shù)據(jù)段0 8 15 16 24 31Bit 0 8 15 16 24 31Bit TCP協(xié)議協(xié)議 傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP (Transmission Control Protocol):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)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)有保障的順序傳遞有保障的順序傳遞盡管計(jì)算機(jī)通過安裝盡管計(jì)算機(jī)通過安裝IP軟件，從而保證了計(jì)算機(jī)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，

46、連上程中可能出現(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)協(xié)議來提供可靠的幷且無差錯(cuò)的通信服務(wù)的通信服務(wù) TCP協(xié)議被稱作一種端對端協(xié)議。協(xié)議被稱作一種端對端協(xié)議。這是因?yàn)樗鼮閮膳_(tái)計(jì)算機(jī)之間的這是因?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)，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)

47、用程序提供利用重發(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，暫時(shí)出現(xiàn)堵塞的情況下，TCP也能夠保證通信的可靠也能夠保證通信的可靠 TCP協(xié)議協(xié)議眾所周知，眾所周知， Internet 是一個(gè)龐大的國際性網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)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。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)協(xié)議具有自動(dòng)調(diào)整議具有

48、自動(dòng)調(diào)整“超時(shí)值超時(shí)值”的功能，能很好地適應(yīng)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：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)協(xié)議只保證計(jì)算機(jī)能發(fā)送和接收分組資料，而送和接收分組資料，而TCP協(xié)議則可提供一個(gè)可靠的、可協(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)流控的、全雙工的信息流傳輸服務(wù)綜上所述，雖然綜上所述，雖然IP和和TCP這兩個(gè)協(xié)議的功能不盡相同，也這兩個(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)議來可以分開單獨(dú)使用，但它們是在同一時(shí)期作

49、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，才能保證能保證 Internet 在復(fù)雜的環(huán)境下正常運(yùn)行。凡是要連在復(fù)雜的環(huán)境下正常運(yùn)行。凡是要連接到接到 Internet 的計(jì)算機(jī)，都必須同時(shí)安裝和使用這兩的計(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)協(xié)議議 TCP協(xié)議協(xié)議TCP段格式段格式 ：TCP采用段來指明一個(gè)消息采用段來指明一個(gè)消息 源源 端端 口口 目目 的的 端端 口口 序序 號(hào)號(hào) 確確 認(rèn)認(rèn) 號(hào)號(hào)段頭長度段頭長度 保保 留留碼碼 位位

50、窗窗 口口校驗(yàn)和校驗(yàn)和 緊急指針緊急指針 任任 選選 項(xiàng)項(xiàng) 填填 充充 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) TCP協(xié)議與協(xié)議與IP的關(guān)系的關(guān)系TCP使用使用IP來攜帶消息，每一個(gè)來攜帶消息，每一個(gè)TCP消息封裝成一個(gè)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)，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)將數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容傳給據(jù)報(bào)的內(nèi)容傳給TCP。注意：盡管。注意：盡管TCP使用使用IP來攜帶消息，來攜帶消息，但但I(xiàn)P并不閱讀或干預(yù)這些消息。因而，并不閱讀或干預(yù)這些消息。因而，TCP只把只把IP看作看作一個(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)只把每個(gè)TC

51、P消息看作數(shù)據(jù)傳輸消息看作數(shù)據(jù)傳輸 UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）協(xié)議UDP協(xié)議是英文協(xié)議是英文User Data gram Protocol的縮寫，即用戶數(shù)據(jù)報(bào)的縮寫，即用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，協(xié)議，UDP提供無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)（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），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，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非常適合于非常適合于單個(gè)報(bào)文的請求與應(yīng)答，通常用來實(shí)現(xiàn)事務(wù)功能。單個(gè)報(bào)文的請求與應(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)包括網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶議系統(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

52、需要使用服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用UDP協(xié)議協(xié)議UDP是輕權(quán)協(xié)議，處理開銷很小。由于簡單，它很適合那些不需要是輕權(quán)協(xié)議，處理開銷很小。由于簡單，它很適合那些不需要TCP全部特性的應(yīng)用全部特性的應(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（傳輸控制協(xié)議）協(xié)議一樣，直接位于于IP協(xié)議的頂層。根據(jù)協(xié)議的頂層。根據(jù)OSI（開放系統(tǒng)互連）參考模型，（開放系統(tǒng)互連）參考模型，UDP和和TCP都屬于傳輸層協(xié)議都屬于傳輸層協(xié)議 UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報(bào)）

53、協(xié)議 UDP協(xié)議的主要作用協(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)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)輸數(shù)據(jù)UDP的數(shù)據(jù)報(bào)格式的數(shù)據(jù)報(bào)格式 源端口源端口目的端口目的端口長度長度校驗(yàn)和校驗(yàn)和 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 15 16 Bit15 16 Bit頭部頭部8 8個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)IPV6 因特網(wǎng)在因特網(wǎng)在1978年第一次出臺(tái)的時(shí)候，年第一次出臺(tái)的時(shí)候，4字節(jié)字節(jié)32比特的

54、地址看起來還是比特的地址看起來還是非常充裕的非常充裕的,因?yàn)檫@種地址方案能方便地將地址保存在因?yàn)檫@種地址方案能方便地將地址保存在32比特寬的內(nèi)存比特寬的內(nèi)存中，而且還能很好地將報(bào)頭對齊，提高編程效率中，而且還能很好地將報(bào)頭對齊，提高編程效率隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，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。重新定義地址空間。新版新版IP于于1995年取得標(biāo)準(zhǔn)化，稱為年取得標(biāo)準(zhǔn)化，稱為IPv6。它簡化

55、了。它簡化了IP報(bào)文格式，把報(bào)文格式，把IP地址增加到地址增加到16字節(jié)字節(jié)128比特，這可以讓比特，這可以讓TCP/IP繼續(xù)應(yīng)用繼續(xù)應(yīng)用,且應(yīng)用范且應(yīng)用范圍越來越大圍越來越大IPv4采用采用32位地址長度，只有大約位地址長度，只有大約43億個(gè)地址，估計(jì)在億個(gè)地址，估計(jì)在20052010年間將被分配完畢，而年間將被分配完畢，而IPv6采用采用128位地址長度，幾乎可以不受限制位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算地提供地址。按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球每平實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球每平方米面積上可分配方米面積上可分配1000多個(gè)地址。在多個(gè)地址。在IPv6的

56、設(shè)計(jì)過程中除了一勞永逸的設(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。中解決不好的其它問題。 IPV6IPv6的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面q擴(kuò)大地址空間擴(kuò)大地址空間q提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量q改善服務(wù)質(zhì)量改善服務(wù)質(zhì)量(QoS)q安全性有更好的保證安全性有更好的保證q支持即插即用和移動(dòng)性支持即插即用和移動(dòng)性q更好實(shí)現(xiàn)多播功能。更好實(shí)現(xiàn)多播功能。 8.3 路由器工作原理路由器工作原理 路由器的基本組織結(jié)構(gòu)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)類型路由

57、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)卡而已的網(wǎng)卡而已網(wǎng)卡網(wǎng)卡1 1網(wǎng)卡網(wǎng)卡2 2接收接收/ /發(fā)送發(fā)送緩存區(qū)緩存區(qū)1 1接收接收/ /發(fā)送發(fā)送緩存區(qū)緩存區(qū)2 2IPIP協(xié)議處理軟件協(xié)議處理軟件路由選擇表路由選擇表IPIP路由軟件路由軟件圖：路由器的基本組織結(jié)構(gòu)圖：路由器的基本組織結(jié)構(gòu) 路由器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)原理路由器的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)原理當(dāng)當(dāng)IP子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送IP分組給分組給同一同一IP子網(wǎng)子網(wǎng)的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，的另一臺(tái)主機(jī)時(shí)，它將直接把它將直接把IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上，對方就能收到。分組送到網(wǎng)絡(luò)上，對方就能收到。而要送給不同而要送給不同IP子網(wǎng)上的主機(jī)時(shí)，它要選擇

58、一個(gè)能到達(dá)目的子網(wǎng)上的路由器，把子網(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。分組送到目的地。如果如果沒有找到這樣的路由器，主機(jī)就把沒有找到這樣的路由器，主機(jī)就把IP分組送給一個(gè)稱為分組送給一個(gè)稱為“缺省網(wǎng)缺省網(wǎng)關(guān)（關(guān)（default gateway）”的路由器上。的路由器上?！叭笔【W(wǎng)關(guān)缺省網(wǎng)關(guān)”是每臺(tái)主機(jī)上是每臺(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地址地址目前目前TCPIP網(wǎng)絡(luò)，全部是通過路由器互連起來的，網(wǎng)絡(luò)，全

59、部是通過路由器互連起來的，Internet就就是成千上萬個(gè)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)。子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)這種網(wǎng)絡(luò)稱為以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（絡(luò)稱為以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（router based network），形），形成了以路由器為節(jié)點(diǎn)的成了以路由器為節(jié)點(diǎn)的“網(wǎng)間網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)”。在。在“網(wǎng)間網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)”中，中，路由器實(shí)路由器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本功能：一、負(fù)責(zé)對現(xiàn)兩個(gè)基本功能：一、負(fù)責(zé)對IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)；二、負(fù)責(zé)與別的路分組的轉(zhuǎn)發(fā)；二、負(fù)責(zé)與別的路由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，共同確定由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，共同確定“網(wǎng)間網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)”的路由選擇和維護(hù)路由表的路由選擇和維護(hù)路由表 路由器的報(bào)文

60、轉(zhuǎn)發(fā)原理路由器的報(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)。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，要相對復(fù)雜一些。選擇協(xié)議和路由選擇算法，要相對復(fù)雜一些。為了判定最佳路徑，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賴于所用的路由選擇算法而不盡相同。路由選擇算法