现代通信网技术IP交换课件

1、现代通信网技术第五章 IP交换1 5.1 5.1 局域网及其交换局域网及其交换 5.2 5.2 路由器路由器 5.3 5.3 IPIP交换交换 现代通信网技术第五章 IP交换2 本章重点：路由器工作原理，本章重点：路由器工作原理，IPIP交换机工作原交换机工作原 理理 本章难点：路由器工作原理本章难点：路由器工作原理 本章课时：本章课时：4 4学时学时 学习本章达到的目的和要求：学习本章达到的目的和要求： 1 1了解局域网基本概念、局域网分类和局域网工作了解局域网基本概念、局域网分类和局域网工作 标准及协议。掌握局域网组成和局域网工作原理。标准及协议。掌握局域网组成和局域网工作原理。 2 2了

2、解路由器基本概念、路由器分类和路由器标准了解路由器基本概念、路由器分类和路由器标准 及协议。掌握路由器组成和路由器工作原理。及协议。掌握路由器组成和路由器工作原理。 3 3了解了解IPIP交换基本概念和交换基本概念和IPIP交换协议。掌握交换协议。掌握IPIP交换交换 机组成和机组成和IPIP交换工作原理。交换工作原理。 现代通信网技术第五章 IP交换3 现代通信网技术第五章 IP交换4 LANLAN特性：特性： 现代通信网技术第五章 IP交换5 总线型、环形、星形和树形。总线型、环形、星形和树形。 现代通信网技术第五章 IP交换6 现代通信网技术第五章 IP交换7 二、二、局域网协议局域网协

3、议 现代通信网技术第五章 IP交换8 TCP/IPTCP/IP协议族中还主要有如下协议：协议族中还主要有如下协议： 现代通信网技术第五章 IP交换9 一、网络硬件一、网络硬件 局域网网络硬件一般由服务器、工作站、局域网网络硬件一般由服务器、工作站、 通信介质、网络设备等组成。通信介质、网络设备等组成。 二、网络软件二、网络软件 常用的网络操作系统常用的网络操作系统UNIXUNIX、NovellNovell、 Windows NT/2000/2003/2008/XPWindows NT/2000/2003/2008/XP等。等。 现代通信网技术第五章 IP交换10 一、一、CSMA/CDCSMA

4、/CD访问控制法访问控制法 现代通信网技术第五章 IP交换11 CSMA/CDCSMA/CD的具体操作步骤分无冲突和有冲突两个不同的处理分支。的具体操作步骤分无冲突和有冲突两个不同的处理分支。 发送站准备数据帧；发送站准备数据帧； 在传输媒介空闲时，转向步骤；在传输媒介空闲时，转向步骤； 当传输媒介被占用时，保持等待直至正在发送的帧结束，此时发送当传输媒介被占用时，保持等待直至正在发送的帧结束，此时发送 站要附加等待站要附加等待9.6s9.6s的帧间隔，才执行下一步；的帧间隔，才执行下一步； 发送站向传输媒介发送数据帧直至完成，期间要监视有无冲突发生。发送站向传输媒介发送数据帧直至完成，期间要

5、监视有无冲突发生。 两个或两个以上站点同时或接近同时检测到传输媒介处于空闲；两个或两个以上站点同时或接近同时检测到传输媒介处于空闲； 一个以上数据帧在共享物理媒介传送时产生互相干扰，参与发送和一个以上数据帧在共享物理媒介传送时产生互相干扰，参与发送和 接收的站点很快都可以检测到冲突发生，均放弃发送和接收；接收的站点很快都可以检测到冲突发生，均放弃发送和接收； 为不使更多站点争用已发生冲突的传输媒介，处于发送的站点要接为不使更多站点争用已发生冲突的传输媒介，处于发送的站点要接 着发送着发送3.24.8s3.24.8s时长的干扰信号；时长的干扰信号； 发生冲突后的所有发送站，按发生冲突后的所有发送

6、站，按“截断二进制指数退避截断二进制指数退避”算法计算等算法计算等 待时间，并重新尝试发送过程。待时间，并重新尝试发送过程。 二进制指数退避算法的技术，其算法过程如下：二进制指数退避算法的技术，其算法过程如下： 1. 将冲突发生后的时间划分为长度为将冲突发生后的时间划分为长度为2t的时隙的时隙 2. 发生第一次冲突后，各个站点等待发生第一次冲突后，各个站点等待0或或1个时隙在开始重传个时隙在开始重传 3. 发生第二次冲突后，各个站点随机地选择等待发生第二次冲突后，各个站点随机地选择等待0，1，2或或3个时个时 隙在开始重传隙在开始重传 4. 第第i次冲突后，在次冲突后，在0至至2的的i次方减一

7、间随机地选择一个等待的时次方减一间随机地选择一个等待的时 隙数，在开始重传隙数，在开始重传 5. 10次冲突后，选择等待的时隙数固定在次冲突后，选择等待的时隙数固定在0至至1023（2的的10次方减次方减 一）间一）间 6. 16次冲突后，发送失败，报告上层。次冲突后，发送失败，报告上层。 现代通信网技术第五章 IP交换12 现代通信网技术第五章 IP交换13 二、令牌环访问控制法二、令牌环访问控制法 现代通信网技术第五章 IP交换14 三、令牌总线访问控制法三、令牌总线访问控制法 现代通信网技术第五章 IP交换15 现代通信网技术第五章 IP交换16 现代通信网技术第五章 IP交换17 一、

8、二层交换一、二层交换 二、三层交换二、三层交换 现代通信网技术第五章 IP交换18 三、四层交换三、四层交换 四、七层交换四、七层交换 现代通信网技术第五章 IP交换19 一、路由器定义一、路由器定义 现代通信网技术第五章 IP交换20 二、路由器分类二、路由器分类 现代通信网技术第五章 IP交换21 三、路由器发展三、路由器发展 现代通信网技术第五章 IP交换22 现代通信网技术第五章 IP交换23 一、路由器协议概述一、路由器协议概述 现代通信网技术第五章 IP交换24 现代通信网技术第五章 IP交换25 现代通信网技术第五章 IP交换26 现代通信网技术第五章 IP交换27 现代通信网技

9、术第五章 IP交换28 现代通信网技术第五章 IP交换29 现代通信网技术第五章 IP交换30 现代通信网技术第五章 IP交换31 现代通信网技术第五章 IP交换32 IPIP交换技术主要有：交换技术主要有： 现代通信网技术第五章 IP交换33 现代通信网技术第五章 IP交换34 现代通信网技术第五章 IP交换35 IFMPIFMP协议协议 IFMPIFMP用于用于相邻相邻的的IPIP交换机对某个数据流交换机对某个数据流 的信元进行重新标记。的信元进行重新标记。IFMPIFMP协议消息从协议消息从IPIP交交 换机传递到其上游交换机。换机传递到其上游交换机。 IFMP IFMP功能包括功能包括

10、关联协议关联协议和和重定向协议重定向协议， 前者发现链路上的对等前者发现链路上的对等IPIP交换机，后者管理交换机，后者管理 指派给某个数据流的标记指派给某个数据流的标记(VPI/VCI)(VPI/VCI)。 现代通信网技术第五章 IP交换36 IFMPIFMP重定向协议支持重定向协议支持5 5种类型的消息：种类型的消息： (1) (1) 重定向消息重定向消息：通知相邻的上游：通知相邻的上游IPIP交换机在某时间段内交换机在某时间段内 把某个标记赋予某个数据流。把某个标记赋予某个数据流。 (2) (2) 重声明消息重声明消息：通知相邻的上游：通知相邻的上游IPIP交换机解除一个或多交换机解除一

11、个或多 个流与标记的关联关系，并释放这些标记以便数据流标识符字个流与标记的关联关系，并释放这些标记以便数据流标识符字 段能够分配给其他数据流。当段能够分配给其他数据流。当网络网络拓扑变化或者下游拓扑变化或者下游IPIP交换机交换机 的标记不够用时的标记不够用时，有必要进行这种操作。解除关联关系的数据，有必要进行这种操作。解除关联关系的数据 流重新采用缺省的转发工作方式释放标记以便将来使用。流重新采用缺省的转发工作方式释放标记以便将来使用。 (3) (3) 重声明确认消息重声明确认消息：在每个上述的重声明消息成功地释：在每个上述的重声明消息成功地释 放了一个或多个标记后，相邻的放了一个或多个标记

12、后，相邻的IPIP交换机利用重声明确认消息交换机利用重声明确认消息 给出确认。给出确认。 (4) (4) 标记范围消息标记范围消息：上游：上游IPIP交换机向下游交换机向下游IPIP交换机发出标交换机发出标 记范围消息，响应包含标记的重定向消息，指明上游记范围消息，响应包含标记的重定向消息，指明上游IPIP交换机交换机 ( (发送端发送端) )不能分配该标记。标记范围消息包含了最小和最大的不能分配该标记。标记范围消息包含了最小和最大的 标记值，上游标记值，上游IPIP交换机只能支持此范围内的标记值。交换机只能支持此范围内的标记值。 (5) (5) 出错消息出错消息：对：对IFMPIFMP重定向

13、消息的响应，用来通知下游重定向消息的响应，用来通知下游 的的IPIP交换机，发送端由于处于异常状态而无法成功处理重定向交换机，发送端由于处于异常状态而无法成功处理重定向 消息。消息。 现代通信网技术第五章 IP交换37 现代通信网技术第五章 IP交换38 一、一、IPIP交换数据流类型交换数据流类型 现代通信网技术第五章 IP交换39 二、二、IPIP交换机与传统路由器的数据转发方交换机与传统路由器的数据转发方 式比较式比较 与传统的一跳一跳路由器相比，IP交换机增加了直接路由。 现代通信网技术第五章 IP交换40 三、三、IPIP交换机工作过程交换机工作过程 现代通信网技术第五章 IP交换41 1 1局