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文档简介
第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.1网络互连概述8.1.1基本概念网络连接:网络互连:系统互通:网络互连体制:逐段法体制——直接转换。端到端法体制——简介转换。8.1.2网络互连涉及的内容互连设备:网间寻址:路由选择:流量与拥塞限制:分片与重组:第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.2网络互连技术8.2.1物理层互连互联原理:(参见书中)中继器:增加信号/比特传递距离。共享式集线器:以帧为单位增加信号/比特传递距离。8.2.2链路层互连互联原理:(参见书中)网桥:实现MAC帧格式的转换和传输转发。交换式集线器/交换机:透亮网桥(查表;广播;记录)。源路由网桥(广播发觉;选择;填写帧头)。8.2.3网络层互连互联原理:(参见书中)不同的寻址方式。不同的最大分组长度。不同的网络访问机制。不同的流量调整手段。不同的差错复原方法。不同的状态报告途径。不同的路由选择技术。不同的服务模式。(连接服务、无连结服务)路由器/网络层网关:网络A网络B
网络协议协议协议网络接口A系统A转换系统B接口B路由器结构第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3互联网技术8.3.1网络组成结构及IP服务8.3.2IP地址IP地址组成:网络识别号net_id
主机识别号host_idIP地址类别:子网划分与子网掩码:无类别域间路由选择:网络地址转换NAT:
源IP端口目的IP端口协议172.20.130.1AA202.115.128.3380TCP172.20.130.2BB202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port1
202.115.128.3380TCP202.115.143.16NAT-port2202.115.128.3380TCP第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.3IP数据报一个3000字节的UDP报文在以太网传输的分片:148014804020+148020+148020+400110010101101011x0100000000000000110010101101011x0100000101110010110010101101011x000000101110010路由过程:(参见书中)路由表:(参见书中)第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.4IP路由干脆路由:地址转换协议ARP/RARP。间接路由:默认网关。MACAIPAIPBDataCRCIPAIPBMACAMACB=?IPAIPBMACAMACBMACBMACDIPc第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.5IP路由算法路由信息协议RIP目的链路跳数A-0目的链路跳数B-0目的链路跳数C-0目的链路跳数D-0目的链路跳数E-0A11A31C21C51B11C12B21A22B41A42E51E41E61B62C62D31E32D61D42D52第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity开放式最短路径优先OSPF链路状态数据库邻居链路代价版本A—BA—DB—AB—CB—EC—BC—ED—AD—EE—BE—CE—D131242536456111111111111000000000000OSPF消息:Hello,发觉和维护邻居可达性;摘要,向邻居通告自己的版本信息;恳求,要求具体的某条链路状态信息;更新,泛洪通告被要求的链路消息;确认,对收到的更新消息进行确认。∞∞11(1,3)第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity边界路由协议BGP路径向量和路径属性:名称功能OPEN建立邻接关系,如果对方同意则用KEEPALIVE确认。UPDATE发送路由更新消息,通告对等体对端一条可用的路由或者撤销不可用路由。根据UPDATE消息可构造出AS间的拓扑关系,进而得到AS路径向量,选定合适的路由。KEEPALIVE保持对等体对端可达的心跳机制。NOTIFICATION通告出错信息(消息头错误、OPEN错误、UPDATE错误)。第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.6互连网限制报文ICMPICMP报文格式与传递:ICMP差错报文:不可达信宿报告;超时报告;参数出错报告。ICMP限制报文:拥塞控制;路由和重定向。ICMP恳求/应答报文:回应请求与应答;时间戳请求与应答;地址模请求与应答。第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.3.7IPv6简化报头和敏捷扩展:层次化地址结构:
单播地址类型组播地址选播/任意播地址即插即用连网:网络层认证与加密:服务质量保证:支持移动中通信:第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4互联网中的新技术8.4.1第三层交换技术报文交换方式:路由式交换机
功能有限,速度快。特性:限制处理的协议(IP、以太网);仅支持个别路由协议(RIP、OSPF);监听ARP,建立IP到MAC的映射表;用ASIC降低路由代价、提高路由性能为目标。交换式路由器(现代Internet路由器)高效率线速路由与限制。特性:只针对IP;将尽可能多的功能构造到硬件(查表、匹配计算等);报文不退回到慢速通道处理(即便是处理失败);路由表足够大。流交换方式:端系统驱动。网络驱动。特点:路由一次、随后交换,在源和目的之间建立交换捷径或直通路径。Fast-IPNetFlowNHRP请求NHRP请求A和B-MAC封装NHRP响应A和B-MAC封装NHRP响应NFFC:NetFlow特征卡,保存IP到MAC的映射表;RSM:IP路由转发模块;SE:交换引擎。RSMNFFCSE第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.2多协议标记交换——MPLS核心思想:边缘路由,内部交换。标记交换IPv6IPv4IPXAppleTalk……EthernetFDDIATMFRSDHADSL……转发等效类FEC:标签:DataData链路层PIC标签网络层PCI数据标记/标签:Label(20bits)Exp(3bits)S(1bit)TTL(8bits)
转发信息库FIB:入口标记出口标记地址前缀输出端口第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity转发部件:1)从分组中抽取标记;2)在转发信息库FIB中检索匹配的信息;3)依据对应数据记录的出口信息进行转发。限制部件:1)捆绑标记和转发等效类;2)发布捆绑信息给其他标记交换路由器;3)依据捆绑和发布结果以及路由协议构造FIB。功能组件:标记交换路径:点到点交换路径:用于发布单播数据传输业务。多点到点交换路径:多个入口对应一个出口,适用于尽力而为的数据传输业务。点到多点交换路径:用于发布组播数据传输业务。多点到多点交换路径:用于基于共享树的组播数据传输业务。标记安排驱动方式拓扑驱动:依靠路由协议限制信息流驱动标记安排,建立交换路径。恳求限制驱动:由恳求限制业务发起标记安排,如RSVP。业务流驱动:在业务流到达时,临时发起安排,建立交换路径。MPLS的优点:当网络拓扑变更时,与传统的IP路由方式比,MPLS能够供应更快和更可预料的爱护实力和复原实力,即MPLS爱护。支持流量工程(TrafficEngineering)、虚拟私有网VPNs、其次层传输服务、多层覆盖网络等应用。第八章网络互连与网间通信TheSchoolofElectronicInformationWuhanUniversity8.4.3移动IP技术目的:解决位置常常移动或运动过程中的电脑接入互联网的问题。移动支持技术:归属IP地址——归属代理。转交IP地址——异地代理。工
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