第十一讲-路由器及IP交换(共30张PPT)

第八章路由器及IP交换技术

第1页，共30页。8.1计算机通信的演进和发展计算机是人类生活、工作中最有用的辅助工具，可用来辅助完成设计、计算、管理及控制，视频、音频信息处理、存储和演播等。单台计算机只能单独完成部分工作，不能实现资源和信息共享，对于大型任务也难以应付，从而产生了计算机通信。早期的计算机通信采用点到点方式。第2页，共30页。计算机通信的演进和发展

第3页，共30页。计算机通信的演进和发展

第4页，共30页。计算机通信的演进和发展多台计算机互连—局域网技术采用共享介质互连多台计算机，网络不依赖于计算机而独立存在，信息传送速度快，可有10Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s速率。共享介质计算机网络执行三种通信标准类型：以太网、令牌总线和令牌环。第5页，共30页。计算机通信的演进和发展LAN解决了多台计算机共享资源互连问题，当更多计算机互连通信时，由于链路资源共享而使扩大容量受阻。在一台计算机上同时插入两个不同或相同的网卡，可使该计算机同时与两个不同网络上的计算机互连通信。路由器原型的产生，如果在一台插有两个网卡的计算机上运行网间数据转发协议软件，则该计算机便可使多个网络上的计算机互连通信。第6页，共30页。计算机通信的演进和发展

第7页，共30页。计算机通信的演进和发展计算机D上插入三个以上网卡时，便可实现三个以上网络之间互连通信。当三个以上网络互连时，则互连点的计算机必须运行具有路由选择功能的软件，以确定向那个网络转发数据。执行路由选择功能的专用计算机称作路由器，有时也称作网关，通常网关只完成两个不同通信协议网络之间的互通和协议转换。第8页，共30页。计算机通信的演进和发展路由器使异构网络实现互连互通服务，为了对网络上所有计算机提供通用服务，必须对互联网上所有网络和计算机统一编址，并且路由器和所有计算机都执行统一的协议，从而产生了TCP/IP协议。在互联网中，路由器起着地址翻译器的作用，互译异构网络的底层地址，屏蔽了异构网互通的复杂性，提供单一的无缝通信服务。第9页，共30页。计算机通信的演进和发展

第10页，共30页。8.2TCP/IP基本原理8.2.1TCP/IP的网络体系结构TCP/IP网络特点着重于实现异构网络互连通信功能，本身是一个在物理网络之上的统一网络协议族。TCP/IP网络遵循OSI七层协议，但在实现上对高层协议作了一定简化，一般只有5层。第11页，共30页。TCP/IP的网络体系结构

第12页，共30页。8.2.2IP协议IP协议主要功能包括无连接数据报传送、数据报寻径和差错处理三部分。IP层特点：(1)提供无连接的数据报传输机制；(2)IP数据报协议非常简单，不保证传输可靠性；(3)IP协议是一个点到点通信协议。第13页，共30页。数据报格式

第14页，共30页。IPv4地址模式

第15页，共30页。IP的点分码

第16页，共30页。IP地址分配示例

第17页，共30页。8.2.3地址解析协议(ARP)IP地址由软件维护，是一个虚地址，即LAN或WAN不知道一个IP地址与网络的关系，必须将IP地址转换成含目的地址的硬件地址，即MAC地址。IP地址到MAC地址的转换由ARP协议来完成，过程是ARP首先将IP地址向网络广播询问谁是该IP，对应该IP的机器回答并报告其MAC地址，然后路由器则直接与该MAC地址机器通信。第18页，共30页。地址解析协议

第19页，共30页。8.2.4互联网控制报文协议互联网控制报文协议(ICMP)是一个检查并报告IP报文出错协议，报文格式如下：第20页，共30页。8.2.5TCP协议IP协议只提供无连接报文传送，不保证报文的正确性，报文可靠传输由高层TCP协议保障。TCP协议负责报文分片、编序、控制重传及重组报文。第21页，共30页。TCP协议

第22页，共30页。在互联网中，路由器起着地址翻译器的作用，互译异构网络的底层地址，屏蔽了异构网互通的复杂性，提供单一的无缝通信服务。2TCP/IP基本原理1TCP/IP的网络体系结构互联网控制报文协议(ICMP)是一个检查并报告IP报文出错协议，报文格式如下：路由表生成，可以采用手工方式或自动方式。1TCP/IP的网络体系结构在互联网中，路由器起着地址翻译器的作用，互译异构网络的底层地址，屏蔽了异构网互通的复杂性，提供单一的无缝通信服务。LAN解决了多台计算机共享资源互连问题，当更多计算机互连通信时，由于链路资源共享而使扩大容量受阻。TCP/IP网络遵循OSI七层协议，但在实现上对高层协议作了一定简化，一般只有5层。除了应用于局域网外，当前正在发展中的下一代网络倾向性意见是基于IP模式，进一步要解决的问题是如何使IP网络更安全、可靠，并保证流媒体的QoS。路由器使异构网络实现互连互通服务，为了对网络上所有计算机提供通用服务，必须对互联网上所有网络和计算机统一编址，并且路由器和所有计算机都执行统一的协议，从而产生了TCP/IP协议。计算机通信的演进和发展路由表生成，可以采用手工方式或自动方式。TCP协议

第23页，共30页。8.2.6用户数据报协议(UDP)UDP提供无连接报文传输服务，传输中出错则由应用层控制重传。UDP的特点是简单、短小，效率高。第24页，共30页。8.2.7IP的未来(IPv6)IPv6将32bit地址扩展到128bit，解决了地址空间缺乏问题。简化了报文格式，并提供主机移动服务。除了应用于局域网外，当前正在发展中的下一代网络倾向性意见是基于IP模式，进一步要解决的问题是如何使IP网络更安全、可靠，并保证流媒体的QoS。第25页，共30页。8.3路由器工作原理

第26页，共30页。1TCP/IP的网络体系结构IP协议只提供无连接报文传送，不保证报文的正确性，报文可靠传输由高层TCP协议保障。路由器使异构网络实现互连互通服务，为了对网络上所有计算机提供通用服务，必须对互联网上所有网络和计算机统一编址，并且路由器和所有计算机都执行统一的协议，从而产生了TCP/IP协议。第八章路由器及IP交换技术6用户数据报协议(UDP)TCP/IP的网络体系结构单台计算机只能单独完成部分工作，不能实现资源和信息共享，对于大型任务也难以应付，从而产生了计算机通信。IPv6将32bit地址扩展到128bit，解决了地址空间缺乏问题。路由器使异构网络实现互连互通服务，为了对网络上所有计算机提供通用服务，必须对互联网上所有网络和计算机统一编址，并且路由器和所有计算机都执行统一的协议，从而产生了TCP/IP协议。除了应用于局域网外，当前正在发展中的下一代网络倾向性意见是基于IP模式，进一步要解决的问题是如何使IP网络更安全、可靠，并保证流媒体的QoS。TCP/IP网络遵循OSI七层协议，但在实现上对高层协议作了一定简化，一般只有5层。3地址解析协议(ARP)互联网控制报文协议(ICMP)是一个检查并报告IP报文出错协议，报文格式如下：路由表生成，可以采用手工方式或自动方式。计算机通信的演进和发展8.3.1路由器报文转发原理

第27页，共30页。路由器报文转发原理

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