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    2016-11-09 21:36:02
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    2012-12-14 21:34:54
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  • 网络互联与代码

    2015-05-22 15:44:42
    网络互联 我们上课的学习资料 希望可以帮到你
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  • 第五章网络互联技术

    千次阅读 2020-07-10 23:32:39
    网络互联技术 一. 网络互联概述 网络互联技术是所有能在物理和逻辑上实现不同网络相互连接技术的总称,对应ISO/OSI模型的各个层次 互联 包括不同网络之间在功能和应用上看起来像一个完整的网络 自由顺畅的运行 ...

    网络互联技术

    一. 网络互联概述

    • 网络互联技术是所有能在物理和逻辑上实现不同网络相互连接技术的总称,对应ISO/OSI模型的各个层次
    • 互联
      • 包括不同网络之间在功能和应用上看起来像一个完整的网络
      • 自由顺畅的运行
    • 互连
      • 将网络通过有线或无线介质在物理上连接在一起
    • 异构网络
      • 采用不同通信技术和运行协议的网络
    • 隧道技术可以两个异地以太网的互联

    二. 网际协议(IP)

    1. IP概述

    • IP的功能对应OSI参考模型的网络层
      • 地址解析协议 ARP
      • 网际控制报文协议 ICMP
      • 网际组管理协议 IGMP
    • IP网络采用 路由器 作为网络互联的 中间设备
      • 将不同的网络连接在一起
      • 网络层 实现数据的 路由和转发
    • IP的特点
      • IP是面向无连接的,不可靠的分组传输协议
        • 没有拥塞控制机制
        • 对数据分组不保证不丢失,按序到达
      • IP屏蔽了数据链路层和物理层的差异
        • 使得数据的传输和转发更方便
        • 只要遵守网络层的协议就可以转发
      • IP是点对点式网络通信协议
        • 点对点通信是指网络中建立通信的两台计算机由一条物理信道相连接

    2. IPV4协议报文格式

    在这里插入图片描述

    • 版本号字段

      • 4个字节
      • 表示IP的版本号,IPV4的版本号字段值为 0100
    • 首部长度字段

      • 4个字节
      • IP分组首部长度最大值为60个字节
    • 区分服务字段

      • 8个字节
      • 指示期望获得哪种类型的服务
      • 只有在网络提供区分服务时使用
    • 总长度字段

      • 16个字节
      • 给出IP分组的总字节数,包括首部和数据部分
      • 实际网络中不会有这么大的IP分组
    • 标识字段

      • 16个字节
      • 在IP分组分片和重组过程中,标识属于同一源的IP分组
    • 标志位字段

    在这里插入图片描述

    • 3个字节

    • DF为禁止分片标志

      • =0 表示允许分片
      • =1为禁止
    • MF为更多分片标志

      • =0 表示未被分片的IP分组或者被分片的最后一片
      • =1 表示该分组一定是一个IP分组的分片,并且不是最后一个
    • 片偏移字段

      • 13个字节

      • 封装的数据从哪个字节开始

      • 以8个字节为单位

    • 生存时间字段

      • 8个字节
      • 源主机在生成IP分组时设置TTL值
      • 每经过路由器转发一次,TTL就-1
      • 如果等于0,则丢弃该IP分组
    • 协议字段

      • 8个字节
      • 封装的是哪个协议的数据包
      • 利用该字段实现复用与解复用功能
    • 首部校验和字段

      • 16个字节

      • 对IP分组首部的差错检测

    • 源IP地址字段

      • 32个字节
      • 源主机的IP地址
    • 目的IP地址字段

      • 需要送达的主机的IP地址
    • 选项字段

      • 范围在1到40字节之间
      • 可携带时间戳,路由记录等内容
    • 填充字段

      • 0到3个字节
      • 补齐整个首部
      • 保证首部长度是4B的倍数

    三. IP地址

    1.什么是IP地址

    • 目前普遍使用的IP地址是IPv4,用32位二进制表示
    • 十进制数字间用点号隔开,点分十进制法

    2. 分类的IP地址

    • 分类的IP地址

      • IP地址::{<网络号>,<主机号>}
        
      • 不同的网络号和主机号的设置决定了IP地址的分类

        • 包括 A B C D E 5类
      • A类地址

      • 在这里插入图片描述

        • 网络号字段占1个字节

        • 第一位固定位为0

        • 可指派的网络号个数为 2的7次方-2=126个

          • 全0表示本地网络
          • 全1,用于回环测试,没有意义
        • 最大主机网络数 2的24次方-2=16777214

          • 全0表示本主机连接到单个网络地址

          • 全1表示该网络上的所有主机

      • B类地址

      • 在这里插入图片描述

        • 网络号占两个字节

        • 前两位固定为10

        • 128.0.0.0不可以指派

        • 网络号最大为 2的14次方-1=16383

        • 最大主机数 2的16次方-2=65534

      • C类地址

      在这里插入图片描述

      • 网络号占3个字节

      • 前两位固定为110

      • 192.0.0.0不能用于指派

      • 网络号个数为 2的21次方-1=2097151

      • 主机数位 2的8次方-2=254

      • D类与E类

        • D类最高4位1110 用于IP多播
        • E类最高4位1111 作为保留使用
    • 子网划分

      • 划分子网纯属一个单位内部的事情

        • 单位对外仍然表现为没有划分子网的网络
      • 主机号借用若干比特作为子网号,而主机号 也就减少了相应个比特

        • IP地址:{<网络号>,<子网号>,<主机号>}
          
      • 子网划分的好处

        • 避免IP资源的浪费
        • 增加灵活性
      • 举例

        • 有一个C类地址,网络地址为 202.194.20.0
        • 则所有目的IP地址为 202.194.20. x 的IP数据报都会发送到与此网络相连的路由器R上,该单位讲主机号中的3位作子网号使用,剩下的5位做主机号,则最多可以在齐单位内部划分出8个子网
          • 202.194.20.0(子网号为 000)
          • 202.194.20.32(子网号为 001)
          • 202.194.20.64(子网号 010)
          • 202.194.20.96(子网号 011)
          • 202.194.20.128(子网号 100)
          • 202.194.20.244(子网号 111)
        • 每个子网可以容纳 2的5次方-2=30 个主机数
        • 划分子网后,对外表现为一个网络
      • 子网掩码

        • 使得路由器能够正确将IP数据报发送给网络内部不同的子网

        • 子网掩码也是一个 32位 的二进制数

        • 子网掩码中的1对应IP地址中的网络号和子网号字段

        • 0对应主机号字段

        • A类地址默认的子网掩码

          • 255.0.0.0 (11111111 00000000 00000000 00000000)
        • B类地址的默认子网掩码

          • 255.255.0.0(11111111 11111111 00000000 00000000 )
        • C类地址的子网掩码

          • 255.255.255.0(11111111 11111111 11111111 00000000)
        • 子网掩码与目的IP地址配合起来,可知道该IP地址所在子网的网络地址

          • 将IP地址与子网掩码按位进行 逻辑与(AND)运算

          • 结果为所在子网的网络地址

    • 无分类编址CIDR

      • CIDR不再按照A B C类的类型区分IP地址

        • 把32位的IP地址划分为两部分

        • 前面的部分称为 网络前缀,用来指明网络

        • 后面的部分用来指明主机

        • 无分类的两级编址方式

        • IP地址::={<网络前缀>,<主机号>}
          201.194.20.138/27	// 前27个比特用来表示前缀
          
      • 网络前缀位数就是 地址掩码中的个数,地址掩码的其余位为0

      • CIDR的主要作用

        • 简化路由器中的路由表
        • 路由聚合,可以减少路由表条目
      • 划分子网

        • 地址块大小相等
          • 先确定子网号,主机位数都一样
        • 地址块大小不相等
          • 先划分地址数多的地址块
          • 先确定主机号所占位数,再确定子网号
      • 最长前缀匹配

        • 为了充分利用路由聚集带来的好处,又需要避免路由错误
        • 可以在同一路由器中并列关于到达大子网和小子网的路由
        • 小子网的网络前缀 比 大子网的要长
        • 使用CIDR进行路由选择时,应该从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由
      • 私有IP地址

        • 在IP地址中划出一部分地址作为保留使用
        • 这部分地址可以在某个网络内部使用,形成一个专用网
        • 不能在公共互联网上使用
      • NAT网络地址转换

        • 基本思想
          • 需要在专用网连接因特网的路由器上安装NAT软件
          • 每个NAT路由器至少具有一个有效的全球IP地址
        • 所有使用本地地址的主机在和外界通信时都要在NAT路由器上将其本地地址转换才能和因特网连接

    四. IP路由概述

    • 当Internet中的每一个参与通信的设备都被赋予有效的IP地址之后
    • IP数据报就可以按照 IP地址 进行发送和接收
    • IP路由
      • 在整个网络中为IP数据报寻找合适的通信路径并且将其转发出去的过程
      • 由路由器实现的

    1. 路由器的结构及功能

    • 路由器
      • 具有多个输入 输出端口的专用计算机
    • 主要任务
      • 获取与维护路由信息及转发分组
    • 路由器从功能结构分为
      • 输入端口
      • 输出端口
      • 交换结构
      • 路由处理器

    2. 路由表与路由转发

    • 路由 和 转发 是路由器的两项基本功能
    • 通过静态 或者 动态 获取的路由信息被保存在路由表中,供数据转发时使用
    • 路由表以 路由项(入口) 来存储路由信息的
      *在这里插入图片描述
      • 其中目的网络与子网掩码可以合并,采用CIDR地址形式表示
      • 目的网络与子网掩码描述了一个 目的网络
      • 下一跳 表示 到达 下一个接口IP地址
        • 如果是直连网络,下一跳取值为空
      • 接口是将 IP分组从哪个接口发出去
    • 路由器有特殊的路由项
      • 默认路由
      • 特定主机路由
    • 路由器的工作过程
      • 收到IP分组,查找路由器,转发IP分组
      • 如果多条路由条目匹配,则选择网络前缀最长的

    3. 路由算法

    • 静态路由与动态路由
      • 静态路由
        • 人工配置的路由
        • 路由信息被记录到路由表后,下次被更改之前,一直保持不变
        • 优先级最高
      • 动态路由
        • 路由信息根据网络当前状态,周期性的计算和更新路由信息
        • 需要路由器运行路由协议动态收集信息,然后根据路由算法计算
    • 距离-向量路由算法
      • 异步,迭代,分散式的路由算法
      • 周期性的向邻居通告本路由信息,根据通告更新主机的路由表
      • 并与邻居交换路由信息
    • 链路状态路由算法
      • 每个路由器根据其链路状态,依据Dijkstra算法求出到达每个网络的最短路径
    • 层次路由
      • 层次化路由
        • 按主机的策略和方法实现自己网络的管理和路由
      • 自治系统路由协议
        • 选择不同自治系统内的路由协议
        • 按照不同的路由算法计算路由
      • 网关路由器
        • 每个自治系统存在一个或多个与其他自治系统互联的路由器
      • 层次路由分为
        • 自治系统内路由
        • 自治系统间路由

    4. 路由协议

    • 自治系统

      • 采用的是统一技术管理下的一组路由器
    • 域内路由与域间路由

      • 内部网关协议IGP

        • RIP OSPF
      • 外部网关协议EGP

        • BGP4
        • 实现跨越不同自治协议交换
      • RIP路由协议

        • 距离向量的IGP
        • 直连网络跳数为1,每经过一个路由器跳数+1,最大15跳
        • 16跳表示不可达
      • OSPF路由协议

        • 开放最短路径优先协议
        • 为了用于大规模自治系统网络,提出区概念(主干区域为0.0.0.0)
      • BGP协议

        • 外部网关协议

        • 不同自治系统的路由器交换路由信息的协议

        • BGP会话交换包括以下4种

          • 打开报文
          • 更新报文
          • 保活报文
          • 通知报文

    五. IP中的其他重要协议

    1. 地址解析协议(ARP)

    • IP地址 转换为 MAC地址的协议,在局域网内运行的
    • ARP的基本思想
      • 每一台的主机中设置专用内存区域(ARP高速缓存)
      • 里面有该主机所在局域网中各个主机和路由器的 IP地址 与 硬件地址(MAC地址)的映射表
      • 并且这个映射表要经常更新
    • ARP的过程
      • 主机A向本局域网中广播发送一个ARP请求分组,本局域网中的所有运行ARP的主机都会收到这个请求
      • 主机B收到后,IP地址不一致则丢弃,发现IP地址一致,则收下该分组,并将主机A的硬件地址和IP地址写入自己的ARP高速缓存中
      • 创建一个ARP响应分组,将自己的硬件地址写入,发给主机A
      • 主机A收到ARP响应后,将其中B的硬件地址写入ARP高速缓存中的映射表

    2. 动态主机配置协议(DHCP)

    • DHCP采用的是客户机/服务器模式
    • 基本思想
      • 在一个网络内部设置一个DHCP服务器
      • 当一台计算机新接入该网络时,还没有配置IP地址
      • 在开机启动后向该网络广播发送一个DHCP发现报文
      • DHCP服务器收到这个报文后,从IP地址数据库中取出一个IP
      • 与其他配置信息一起,通过DHCP提供报文发送给这台计算机

    3.网际控制报文协议ICMP

    在这里插入图片描述

    • 数据报在传输过程中出现延迟,丢失等异常情况
    • 如果通信的双方可以知道这些情况,就能及时调整和控制
    • 提高网络传输的效率和成功率
    • ICMP报文有两种类型
      • ICMP差错报告报文
        • 终点不可达
          • 当路由器或主机帮你交付数据报时,向源点发生终点不可达报文
          • 其中报文类型值为3
        • 源点抑制
          • 当由于拥塞而丢弃数据报时,告知源点降低发生速率
          • 类型值为4
        • 时间超时
          • 收到生存时间TTL值为0时,除丢弃该报文外,还要发送一个时间超时报文
          • 类型值为11
        • 参数问题
          • 收到的报头有不正确字段时,丢弃该报文,罚死你参数问题报文
          • 类型值为12
        • 改变路由
          • 当路由器的路由表发生改变时,自己的也要改变,要向主机发送改变路由报文
          • 类型值为5
      • ICMP询问报文
        • 回答请求和回答
          • 测试目的站是否可以到达
          • 分组间探测ping命令
          • 类型值分别是 8(回送报文) 0(回送回答)
        • 时间戳请求和回答
          • 在网络中进行时钟同步和测量时间
          • 类型值 13(时间戳请求),14(时间戳回答)

    4. 网际组管理协议(IGMP)

    • IGMP是网络层协议,用于IP多播提供管理服务
    • IP多播也称为IP组播,针对Internet上一个源点向多个终点发送数据的业务而设计的(视频点播,视频会议…)
    • 采用组播可以节省网络资源
    • 基本思想
      • 利用多播IP地址标识一个多播组
      • 当向一个多播IP地址发送IP分组时
      • 该多播组内的所有成员都可以收到

    在这里插入图片描述

    • 加入新多播组
      • 该主机需要向多播组的多播地址发送一个IGMP报文,表明自己想加入
      • 本地的多播路由器收到后,根据多播路由协议将组员信息告知其他多播路由器
    • 路由器询问
      • 各局域网所连接的多播路由器要周期性的探寻本地局域网的主机
      • 确定这些主机是否还是某多播组成员

    六. IPV6协议

    1. IPV6采用了新的IP首部格式

    • 包括基本首部和多个可选扩展首部

    • 基本首部为固定的 40B长度

    • 将IP地址设置为128位

      • 用一个冒号十六进制数表示IPV6地址
      • 一共8段 16个字节
    • 在这里插入图片描述

      • 版本号字段
        • 指明了IP的版本,0110
      • 通信业务类型
        • 区分不同的IPv6数据报的类别或优先级
      • 流标号
        • IPv6中提出了数据业务流的概念,将(视频,音频等)定义为流
        • 属于同一个流的数据报,流标号是一样的
      • 有效载荷长度
        • 除基本首部外的字节数,最大值为 64kb
      • 下一个首部
        • 没有扩展首部时,值用于指明基本首部后面的数据所属的上层协议
        • 有扩展首部时,表示后面的第一个扩展首部的类型
      • 跳数限制
        • 防止数据报在网络中无限制的被转发
        • 每经过一个路由就-1,为0时,则丢弃
    • IPv6与IPv4的区别

      • 去掉了 选项字段
      • 校验和字段
      • 增加了流标号字段
      • 基本首部变得简洁
      • 有利于快速路由

    2. 压缩IPV6

    • 冒号十六进制表示方法还可以采用压缩方式
      • 对连续的多部分0,采用::代替
      • 但在一个IPV6地址中只能用一次
      • 例如:
        • BC83:0000:0000:0000:0000:315A:0000:0000
        • 压缩为:BC83::315A:0000:0000

    3. IPv6分类

    • 单播地址
      • 唯一标识网络中的一个主机
      • 可以用作源地址和目的地址
    • 组播地址
      • 只能用作目的地址
      • 向一个组播地址发送IP分组,该组播地址标识的多播组每个成员都能收到
    • 任播地址
      • 标识网络中的一组主机
      • 只能用作目的地址
      • 当向一个任播地址发送IP分组时,只有被标识的任播组的某成员收到该分组
    展开全文
  • 网络互联协议TCP网络互联协议TCP网络互联协议TCP网络互联协议TCP
  • 网络互联(第二版) 网络互联(第二版) 网络互联(第二版)
  • 网络互联实验

    2015-08-09 10:44:33
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  • 网络互联技术

    2019-04-13 12:02:57
    用于实现各主机之间拼通的, 从此次实验中我学到如何画网络拓扑图,并且ping通两台主机是指相互交流,也学会了基本的命令,发现控制计算机的硬件基本上有一些简单语句发挥作用。
  • 应急通信网络要充分发挥功效,必须要有效...本文给出了一种支持异构网络互联的应急通信网络结构,提出了无线自组网基于连接共享接入Internet 的方案,详细说明了互联网关选择和允许控制机制,并分析了控制消息开销。
  • 网络互联

    千次阅读 2016-04-23 19:52:36
    网络互联 第四章我们已经见到如何用点到点链路,共享介质 和 交换机 建立单一的网络。 网络互联需要强调两个重要的问题:异构性(heterogeneity)和可扩展性(scale)。异构性问题指的是一种类型网络上的用户希望能够同...

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    网络互联 第四章

    我们已经见到如何用点到点链路共享介质交换机 建立单一的网络。 网络互联需要强调两个重要的问题:异构性(heterogeneity)和可扩展性(scale)。

    异构性问题指的是一种类型网络上的用户希望能够同其他类型网络上的用户通信。

    可扩展性问题因特网规模快速扩张,使得面临许多挑战,其中之一是路由(routing):你如何在有几百万个到几十亿个节点的网络中去找到一条高效的路径。与此密切相关的是编址(addressing),即给所有节点疼合适标识符的任务。

    4.1 简单的网络互联(IP)

    4.1.1 什么是互联网

    我们用小写i的internetwork(互联网)这个词或仅用internet指可提供某种主机到主机的分组传送服务的相互连接的网络的任意集合。

    4.1.2 服务模型

    可以将IP服务模型看成两部分:一是编址方案,提供标识互联网中所有主机的方法;二是传送数据的数据报(无连接的)模型。这种服务模型有时也称为尽力服务(best-effort)模型,这是因为尽管IP尽力传送数据报,但并不提供保证。

    数据报传送

    数据报传送是IP的基础。数据报详情请见3.1.1。

    分组格式

    在没有其他选项的时候,首部通常是5个字长(20个字节)。首部信息中有一个16位的length指定数据报的字节数目,故而IP数据报最大尺寸为65535个字节。然而IP运行的物理网络可能不支持如此长的分组,因此IP支持分段和重组。

    分段和重组

    每个网络类型都有一个最大传输单元(Maximum Transmission Unit,MTU),这是一帧能够携带的最大数据报。 通常,当路由器接到一个想要在一个网络上转发的数据报,而这个网络的MTU比所接受到的数据报小时,在路由器上将进行分段,为了在目的主机上可以重组,所以都标识符(Ident)字段上携带同样的标识符。这个标识符由发送主机选择,并且对于所有可能在某个合理时段内从这个源主机到达目的主机的数据报来说是唯一的。

    4.1.3 全局地址

    以太网地址也是全局唯一的,但是以太网地址是扁平的flat,也就是说他们没有结构,且几乎不对路由协议提供线索。 相比之下IP地址是分层次的hierarchical,即他们由对应于互联网某种层次结构的几个部分构成。IP地址分为两个部分:网络部分和主机部分。 更确切的说IP地址属于接口而不是属于主机。

    1. A类 第一位为0 7位网络,24位主机
    2. B类 第一位为0,第二位为1 14位网络,16位主机
    3. C类 第一二位为0,第三位为1 21位网络 8位主机

    4.1.4 IP中的数据报转发

    转发数据报按一下方法处理:一个数据报从源主机发往目的主机,沿途可能经过多个路由器。任何一个节点,无论是主机还是路由器,首先试图确定自己是否与目的主机连接在同一个物理网络上(通过比较目的地址的网络部分和它的每一个网络接口地址的网络部分)。

    网桥,交换机和路由器的区别: 他们都是从一条链路把消息转发到另一条链路上。 人们根据分层对他们做出区分:网桥是链路层的节点(他们在链路间转发帧,实现可扩展的LAN),交换机是网络层节点(他们在链路间转发分组实现分组交换网络),路由器是互联网层节点(他们在网络之间转发数据报实现互联网)。 交换机和路由器有什么区别:关键区别是转发包的种类,路由器转发IP数据报,而以太网帧或者ATM信元是用交换机转发的。 交换机构造的ATM网络和路由器构造的因特网之间有一个很大的区别就是,因特网可以适应异构性,而ATM只能包含同构链路。

    4.1.5 地址转换 ARP

    上一节,我们讨论了如何使IP数据报到达正确的物理网络,但是掩饰了一个数据报如何到达该网络上某一个特定主机或路由器的问题。主要问题是IP数据报包含IP地址,但是你想要传送到的主机或者路由器上的物理接口硬件只理解特定网络的编址方案。这样,我们就需要将IP地址转换为这个网络所能理解的链路层地址。(如一个48位的以太网地址)

    Address Resolution Protocol,ARP

    ARP的目标是使网络上每个主机都简历一张IP地址到链路层地址间的映射表。 例:如果一个主机要发送一个数据报给已知为同一网络内的另一个主机(或路由器)(即发送和接收节点有同样的网络号),那么它首先检查缓存中的映射,如果映射不存在,就调用ARP。即通过向网络广播一个ARP查询来实现,这个查询包括询问的IP地址,每个主机收到这个查询并检查是否与自己的IP地址匹配。如果匹配,该主机发送一个包含它的链路层地址的应答信息给发送出查询的源主机。源主机将次应答的包含的信息添加到自己的ARP表中。 同时查询信息中也包含源主机的IP地址和链路层地址,这样,每台主机都会知道源主机的链路层地址和IP地址,并更新自己的ARP表。

    4.1.6 主机配置 Dynamic Host Configuration Protocol

    DHCP依赖于DHCP服务器的存在,DHCP服务器负责向主机提供配置信息。一个管理域中至少有一个DHCP服务器。 为了与一个DHCP服务器相连,一台新自举或新连接的主机发送一条DHCPDISCOVER消息到一个特殊的IP地址(255.255.255.255)—-广播地址。DHCP服务器应答产生这条发现消息的主机(所有其他节点忽略这条消息)。然而,并不是每个网络都需要一个DHCP服务器,因此,DHCP使用一个中继代理(relayagen)的概念。每个网络中至少有一个中继代理,它只配置有一条消息:DHCP服务器的IP地址。 DHCP允许地址一段时间内被”租用”。一旦租用期满,服务器将地址回收。一个租用地址的主机,如果事实仍然连在网络上并功能正常,显然需要定期重新租用地址。 当然,DHCP也引入了更多的复杂性到了网络管理,因为它使物理主机与IP地址之间的绑定更为动态化。

    4.1.7 差错报告 ICMP

    IP总是和网际控制报文协议(Internet Control Message Protocol)配置在一起的,这个协议定义了当一个路由器或主机不能成功处理一个IP数据报时,向源主机发回的错误消息的集合。(与http状态码类似)

    4.2 路由

    转发(forwarding):转发过程包括接收一个分组,查看它的目的地址,查询转发表,按表中决定的路径把分组转发出去。转发是在一个节点本地执行的一个相对简单,定义良好的过程。 路由(routing):用于建立转发表的一个过程,依赖于在网络发展过程中不断演进的,复杂分布式算法。

    构造转发表是为优化转发分组时查找网络号的过程,而优化路由表是为了计算拓扑结构的改变。

    4.2.1 用图表示网络

    路由本质上是图论中的一个问题。 图中的边对应于网络中的链路,每条边都有一个相应的开销(cost),表示希望通过这段链路发送的通信量。 路由最基本的问题就是找出任意两个节点之间开销最小的路径,一条路径的开销等于组成这条路径的所有边上开销之和。

    4.2.2 距离向量 RIP

    每个节点构造一个包含到所有其他节点”距离”(开销)的一维数组(一个向量),并将这个向量分发给它的邻接点。对距离向量路由所作的最初假设是每个节点都知道到其直接邻接点的链路开销。到不相邻节点的链路开销被指定为无穷大。

    网络中没有任何一个节点有网络路由表的所有信息,每个节点只知道它自己路由表的内容。像这种分布式算法的优点就是它能够使所有节点在没有任何集中授权的情况下取得对网络的一致视图。

    路由表更新:第一种为定期更新(periodic),第二种为触发(triggered)更新。

    两种改进稳定路由时间的技术;第一种是使用一个相对较小的数作为无穷大的近似值,第二种被称为水平分割(splithorizon),其思想是当一个节点把路由的更新消息发送给相邻节点时,它并不把从各个相邻节点处学到的路由再回送给该节点。

    4.2.3 链路状态 OSPF

    假设每个节点都能找出到它的相邻节点的链路状态以及每条链路的开销,我们还希望提供给每个节点足够的信息,使他能找出到达任一目标的最小开销路径。 基本思想:每个节点都知道怎样到达它的邻接点,如果我们确保这种信息被完整地传播到每个节点,那么每个节点都有足够的网络信息来简历一个完整的网络映像。 链路状态路由协议依靠两种机制:链路状态信息的可靠传播和根据所有积累的链路状态指示的总和进行的路由计算。

    4.2.4 度量标准

    1. 第一版本的度量标准是在每条链路上排队等待发送的分组的数量。
    2. 第二版本的度量,即考虑了链路带宽,又考虑了链路时延,并使用延迟而不是队列长度作为负载的衡量标准。
    3. 第三版本的度量,主要的改进是大量缩减度量值的动态范围。

    4.3 全球因特网

    4.3.1 划分子网

    划分子网是减少分配网络号总数的一个很好的简单方法。 基本思想是只用一个网络号,把具有这个网络号的IP地址分配给多个物理网络,每个物理网络叫做一个子网(subnet)。在很多个网络当中共享一个网络号的机制涉及到使用子网掩码(subnetmask)配置每个子网中的所有节点。 因此现在我们可以认为IP地址分为3部分:网络部分,子网部分和主机部分。即我们将原来用于表示主机的部分划分为子网部分和主机部分。

    当主机要发送一个分组到一个特定的IP地址时,它所做的第一件事就是用它的子网掩码与目标IP地址做按位与运算。如果结果等于发送主机的子网号,那么它就得知目的主机在同一子网内,分组可以在子网中直接传送,如果不等于,就需要把分组发送给一个路由器以便转发到另一个子网。

    引入子网后,路由器的工作也跟着发生变化,原先的转发表是由成对形式的

    4.3.2 无类路由 CIDR

    ClasslessInter-DomainRouting技术用于解决因特网中两种可扩展问题:第一,越来越多的网络号需要存在于主干网路由表中,从而导致了它的增长;第二,在第40亿台主机连接到因特网之前,32位的IP地址就可能已经耗尽。 CIDR尝试在减少一个路由器所需要知道的路由数的愿望与有效分配地址的需求之间取得平衡。为了做到这一点,CIDR帮我们汇聚路由。它通过打破地址分类间的严格界限。 CIDR通过一种新型标注或者用已知的前缀来表示网络号,因为前缀可以任意长,所以通常是放置一个”/X”在前缀后,其中”/X”表示前缀的位长度。 如20位的前缀可以表示为 192.4.16/20

    4.4 多播

    如第二章中,以太网和令牌环这样的多点访问网络用硬件实现多播。 为了更好的支持多对以及一对多的连接,IP提供了一种IP级模拟多播用于多点访问网络。

    基本的IP多播模型是基于多播组的多对多模型,每个组都有自己的IP多播地址,组里的任何主机收到任何的分组拷贝都会发送到组的多播地址 这样发送主机不需要发送多个分组拷贝,因为路由器无论何时都会在需要的时候将分组转发给多个链接,相比于使用单播IP传送相同的分组给多个接受者,IP多播更可测,因为它消除了一些需要在同一个链路上发送多次的冗余流量,特别是靠近发送主机的链路。

    IP的原始多对多播(任意源多播,ASM)已经增强为可支持的一对多播的形式。在一对多播模型中,即源特定多播(SSM),接收主机指定一个多播组和特定发送主机,接收主机仅将从特定主机收到的多播地址发送给特定的组。

    4.4.1 多播地址

    IP中有一个子空间是保留给多播地址的。在IPV4中,这些地址被分配在D类地址空间中。

    4.4.2 多播路由

    多播路由是一个多播分配树的决策过程,更具体的书,是一个多播转发表的建立过程。

    1. 距离向量多播路由协议 DVMRP
    2. PIM
    3. MSDP

    4.5 多协议标记交换 Multi-protocol Lavel Switching ,MPLS

    MPLS的好处

    1. 使不具备按正常方式转发IP数据报能力的设备能支持IP
    2. 按”显示路由”—-即预先计算的路由转发IP数据报,而无需匹配普通IP路由协议选择的路由
    3. 支持特定类型的虚拟专用网服务

    4.5.1 基于目的地的转发

    链式索引(threaded index) 当一个路由器能够支持MPLS时,他给路由表中的每个前缀都分配一个标记,并将标记和所表示的前缀通知相邻路由器,此通知的分发由标记分发协议(LabelDistributionProtocol,LDP)携带。

    标记边缘路由器(Label Edge Router,LER)对到达的IP分组进行完全的IP查找,然后用他们的标记作为查找的结果并附加到这个分组的头部。 这样,我们就用标记查找代替正常的IP目的地址查找。(IP地址查找算法需要查找最长匹配,与将要转发的分组中的IP地址高比特部分相匹配的最长前缀。相反,标记转发机制则是一种精确匹配算法,建立一个数组,标记为数组的索引)

    4.5.2 显示路由

    源路由并未广泛使用,MPLS提供了一种方便的方法将类似源路由的能力添加到IP网络中,这种能力被称为显示路由。两者之间的区别在于。显示路由通常不是选择此路由的分组的真正源,在更多情况下它是服务提供者网络中的一个路由器。 资源预留协议(RSVP)

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  • 校园网的需求分析、网络规划设计、管理(包括安全)技术、设计原则以及设备性能介绍、选择的技术依据、解决方案等各个方面
  • 网络互联课程设计(校园网和企业网)

    千次阅读 多人点赞 2021-05-23 15:42:11
    其中,网络中心四间办公室共10台计算机,使用192.168.11.0/24网段;外语学院三间办公室共10台计算机,使用192.168.12.0/24网段。 二楼为外语学院和网安学院。其中,外语学院三间办公室10台计算机,使.

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    第一种课程设计:校园网

    1.项目介绍:

    项目信息:
    已知学校某办公楼共有三层。
    一楼为网络中心和外语学院。其中,网络中心四间办公室共10台计算机,使用192.168.11.0/24网段;外语学院三间办公室共10台计算机,使用192.168.12.0/24网段。
    二楼为外语学院和网安学院。其中,外语学院三间办公室10台计算机,使用192.168.21.0/24网段;网安学院五间办公室20台计算机,使用192.168.22.0/24网段。
    三楼为网安学院,四间办公室共20台计算机,使用192.168.31.0/24网段。
    实现功能:
    (1)按学院隔离广播域;
    (2)使三个学院之间能够通信。

    网络技术及原理:

    VLAN技术使交换机具备分隔广播域的能力。VLAN技术会通过给数据帧插入VLAN标签的方式,让交换机能够分辨出各个数据帧所属的VLAN。如果交换机上划分了多个VLAN,在交换机接收到广播数据帧时,它只会将这个数据帧从除了该数据帧入站端口之外,其他同VLAN的所有端口发送出去。如果交换机上划分多个VLAN,那么当交换机接收到一个目的MAC地址不存在于自己MAC地址表中的单播数据帧时,它只会将这个数据帧从除了该数据帧入站端口之外,其他同VLAN的端口发送出去。在多VLAN环境中,即使交换机MAC地址表里保存了某数据帧目的MAC地址的条目,若这个目的MAC地址所对应的端口与数据帧的入站端口处于不同的VLAN中,交换机也显然不会通过MAC地址表中对应的那个端口把这个数据帧转发出去。VLANIF技术实现不同VLAN间的通信。三层交换机转发路由技术。交换机端口模式确保数据帧的转发方式。

    2.实验环境及所需设备

    实验环境:eNSP(Enterprise Network Simulation Platform)是一款由华为提供的免费的、可扩展的、图形化的网络设备仿真平台,主要对企业网路由器、交换机、WLAN等设备进行软件仿真,完美呈现真实设备部署实景,支持大型网络模拟。
    版本号:V100R002C00B510
    所需设备:4台S5700交换机,接口均为trunk类型,5台S3700交换机,其中与PC相连的接口为access,与SW5700相连的为trunk。11台PC。22个e端口,16个g端口

    3.项目设计(网络拓扑结构设计)

    如下图所示:

    在这里插入图片描述

    是不是太小了。。。。。 下面给大家分开截图:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    4.项目设计(网络设备及地址规划)

    如下表所示:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    5.项目实现(设备配置)

    网络中心PC1:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。(举个例子:IP为192.168.11.2 子网掩码为255.255.255.0 网关为192.168.11.1)
    网络中心PC2:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    外语PC3:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    外语PC4:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    网安PC5:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    网安PC6:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    外语PC7:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    外语PC8:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    网安PC9:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    网安PC10:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    网安PC11:
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。

    网络中心LSW5:

    vlan 10
    interface Ethernet0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 10
    interface Ethernet0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 10
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    外语LSW6:

    vlan 20
    interface Ethernet0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 20
    interface Ethernet0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 20
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    一楼LSW2:

    vlan batch 10 13 20
    interface Vlanif10
    ip address 192.168.11.1 255.255.255.0
    interface Vlanif13
    ip address 192.168.13.1 255.255.255.0
    interface Vlanif20
    ip address 192.168.12.1 255.255.255.0

    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/3
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.13.2
    ip route-static 192.168.21.0 255.255.255.0 192.168.13.2
    ip route-static 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.13.2
    ip route-static 192.168.31.0 255.255.255.0 192.168.13.2

    网安LSW7:

    vlan 30
    interface Ethernet0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 30
    interface Ethernet0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 30
    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    外语LSW8:

    vlan 20
    interface Ethernet0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 20
    interface Ethernet0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 20
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    二楼LSW3:

    vlan batch 14 20 30
    interface Vlanif14
    ip address 192.168.14.1 255.255.255.0
    interface Vlanif20
    ip address 192.168.21.1 255.255.255.0
    interface Vlanif30
    ip address 192.168.22.1 255.255.255.0

    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/3
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.14.2
    ip route-static 192.168.11.0 255.255.255.0 192.168.14.2
    ip route-static 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.14.2
    ip route-static 192.168.31.0 255.255.255.0 192.168.14.2

    网安LSW9:

    vlan 30
    interface Ethernet0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 30
    interface Ethernet0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 30

    interface Ethernet0/0/3
    port link-type access
    port default vlan 30

    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    三楼LSW4:

    vlan batch 15 30
    interface Vlanif15
    ip address 192.168.15.1 255.255.255.0
    interface Vlanif30
    ip address 192.168.31.1 255.255.255.0

    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/3
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.15.2

    核心LSW1:

    vlan batch 13 to 15
    interface Vlanif13
    ip address 192.168.13.2 255.255.255.0
    interface Vlanif14
    ip address 192.168.14.2 255.255.255.0
    interface Vlanif15
    ip address 192.168.15.2 255.255.255.0

    interface GigabitEthernet0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/2
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
    interface GigabitEthernet0/0/3
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

    ip route-static 192.168.11.0 255.255.255.0 192.168.13.1
    ip route-static 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.13.1
    ip route-static 192.168.21.0 255.255.255.0 192.168.14.1
    ip route-static 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.14.1
    ip route-static 192.168.31.0 255.255.255.0 192.168.15.1

    6.项目实现(测试及结论)

    只要PC端之间能ping通就可以,这里不在贴上截图了,需要看实现的可以传送到罡罡同学的B站视频–》点击此处有视频讲解
    记得一键三连哦!!!!

    7.课程设计总结

    项目不足:

    学习收获:
    罡罡同学:略。问题的成功解决离不开坚持,这也是学习中最可贵的品质。
    总结:略。最后,感谢小组成员的帮助,感谢老师的指导!

    第二种课程设计:企业网

    1.项目介绍:

    项目信息:
    已知某企业有本部、园区一和园区二攻击三处办公地点,三者之间使用路由器进行远距离连接。
    本部有一层楼,共有30名工作人员,分属于财务部、行政部、普通员工三类,所有部门员工的计算机连接在同一台S5700交换机上。
    园区一有一层楼,共10人包括行政部和普通员工,所有部门员工的计算机连接在同一台S5700交换机上。
    园区二有一层楼,共10人,全部为普通员工,所有员工的计算机连接在同一台S5700交换机上。

    实现功能:

    (1)在每个园区,按部门隔离广播域;
    (2)行政部与普通员工可以相互通信,财务部内部可以通信,但是财务部
    与其他部门不能通信。

    网络技术及原理:

    使用VLAN技术不同的部门进行划分,同一个VLAN的可以通信,从而实现按部门隔离广播域的作用;为了使财务部内部可以通信,将财务部划分到同一个VLAN中,并且财务部LSW所连本部核心LSW的端口不进行配置,进而使财务部与其他部门无法通信;为了使行政部与普通员工可以通信,但由于它们在不同的VLAN中,可采用vlanif技术;交换机各端口模式,确保数据帧转发方式;使用静态路由和默认路由,保证数据帧的有效转发,而不导致产生错误。对PC配置网关,将数据包发给默认指定网关。

    2.实验环境及所需设备:

    实验环境:

    eNSP(Enterprise Network Simulation Platform)是一款由华为提供的免费的、可扩展的、图形化的网络设备仿真平台,主要对企业网路由器、交换机、WLAN等设备进行软件仿真,完美呈现真实设备部署实景,支持大型网络模拟。
    版本号:V100R002C00B510

    所需设备:

    2台S5700交换机,接口均为access类型(与财务部相连的端口不用配),2台S3700交换机,其中与PC相连的接口为access,与S5700相连的为trunk(二区的交换机端口不用配),与SW5700相连的为trunk。7台PC。10个e端口,18个g端口

    3.项目设计(网络拓扑结构设计)

    见下图:
    在这里插入图片描述

    4.项目设计(网络设备及地址规划)

    在这里插入图片描述

    5.项目实现(设备配置)

    财务1(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    财务2(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    员工1(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    行政1(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    员工2(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    行政2(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。
    员工3(PC):
    只需手动设置IP、子网掩码、网关。

    本部财务LSW4:
    vlan 10
    interface e0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 10
    interface e0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 10
    interface g0/0/1
    port link-type trunk
    port trunk allow-pass vlan 10

    本部核心LSW2:
    vlan batch 10 20 30 7
    interface g0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 7
    interface g0/0/3
    port link-type access
    port default vlan 20
    interface g0/0/4
    port link-type access
    port default vlan 30

    interface vlanif7
    ip address 10.0.7.2 24
    interface vlanif20
    ip address 10.0.5.1 24
    interface vlanif30
    ip address 10.0.6.1 24

    ip route-static 10.0.20.0 10.0.7.1#设置到员工2的静态路由
    ip route-static 10.0.40.0 10.0.7.1#设置到行政2的静态路由
    ip route-static 10.0.50.0 10.0.7.1#设置到员工3的静态路由

    本部AR2:
    interface g0/0/0
    ip address 10.0.13.1 24

    interface g0/0/2
    ip address 10.0.7.1 24
    ip route-static 10.0.5.0 24 10.0.7.2#设置到员工1的静态路由
    ip route-static 10.0.6.0 24 10.0.7.2#设置到行政1的静态路由
    ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.13.2#设置默认路由

    二区AR3:
    interface g0/0/0
    ip address 10.0.13.2 24
    interface g0/0/1
    ip address 10.0.20.1 24
    interface g0/0/2
    ip address 10.0.12.2 24
    ip route-static 10.0.5.0 24 10.0.13.1#设置到员工1的静态路由
    ip route-static 10.0.6.0 24 10.0.13.1#设置到行政1的静态路由
    ip route-static 10.0.40.0 24 10.0.12.1#设置到行政2的静态路由
    ip route-static 10.0.50.0 24 10.0.12.1#设置到员工3的静态路由

    一区AR1:
    interface g0/0/0
    ip address 10.0.15.1 24

    interface g0/0/2
    ip address 10.0.12.1 24

    ip route-static 10.0.40.0 24 10.0.15.2#设置到行政2的静态路由
    ip route-static 10.0.50.0 24 10.0.15.2#设置到员工2的静态路由
    ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.12.2#设置默认路由

    一区LSW3:
    vlan batch 15 40 50
    interface g0/0/1
    port link-type access
    port default vlan 40
    interface g0/0/2
    port link-type access
    port default vlan 50
    interface g0/0/3
    port link-type access
    port default vlan 15(解释:各端口划分VLAN)
    interface vlanif40
    ip address 10.0.40.1 24
    interface vlanif50
    ip address 10.0.50.1 24
    interface vlanif15
    ip address 10.0.15.2 24(解释:各端口配置vlanif)

    ip route-static 10.0.20.0 24 10.0.15.1#设置到员工2的静态路由
    ip route-static 10.0.5.0 24 10.0.15.1#设置到员工1的静态路由
    ip route-static 10.0.6.0 24 10.0.15.1#设置到行政1的静态路由

    6.项目实现(测试及结论)

    这里不在截图,需要看的同学,可以传送到罡罡同学的B站去看视频哈!
    传送地址点击此处–》

    点击下面蓝字有视频讲解哦!!!

    点击此处视频讲解

    7.课程设计总结

    项目不足:
    略。
    学习收获:
    罡罡同学:略。问题的成功解决离不开坚持,这也是学习中最可贵的品质。
    总结:略

    感谢指导老师:刘老师

    感谢小组成员:董玟彤、李若彤、庞义俊同学

    组长:罡罡同学

    我是罡罡同学,一位初入网安的小白。☜(ˆ▽ˆ)
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  • 一、广域网与网络互联 1、广域网 2、网络互连技术 3、网络互连设备 二、Internet技术与应用 1、域名地址DNS 2、文件传输FTP 一、广域网与网络互联 1、广域网 1. 什么是广域网  广域网是将地理位置上相距...

    目录

    一、广域网与网络互联

    1、广域网

    2、网络互连技术

    3、网络互连设备

    二、Internet技术与应用

    1、域名地址DNS

    2、文件传输FTP


    一、广域网与网络互联

    1、广域网

    1. 什么是广域网

     广域网是将地理位置上相距较远的多个计算机系统,通过通信线路按照网络协议连接起来,实现计算机之间相互通信的计算机系统的集合。

    2. 广域网的构成

    广域网由交换机、路由器、网关、调制解调器等多种数据交换设备、数据传输设备构成。

    3. 广域网的特点

    具有技术复杂性强、管理复杂等特点。广域网还具有类型多样化、连接多样化、结构多样化、提供的服务多样化等特点。

    4. 广域网的连接方式

    主要是通过公共网络来实现的。公共网络的类型包括:传统的电话网络、租用专线、分组交换数字网络等。

    5. 广域网的分类

     广域网的连接方式主要是通过公共网络来实现的。公共网络的类型包括:传统的电话网络、租用专线、分组交换数字网络等。

    如果以建立广域网的方法对广域网进行分类,广域网可以被划分为:线路交换网、分组交换网、专用线路网等。

    6. DDN网

    数字数据网(Digital Data Network,以下称DDN)是利用数字信道传输信号的数据传输网,是利用数字通道提供半永久性连接电路以传输数据信号为主的数字传输网络,DDN的传输媒体有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。

    7. ISDN网

    ISDN是由综合数字电话网发展起来的一个网络,它提供端到端的数字连接以支持广泛的服务,包括声音和非声音的。用户的访问是通过少量、多用途的用户网络标准实现的。

    ISDN的发展分为两个阶段:第一代为窄带ISDN,即N-ISDN,简称ISDN。第二代ISDN为宽带ISDN,即B-ISD。

    2、网络互连技术

    1. 网络互连的概念

     网络互联是指利用网络互联设备及相应的技术措施和协议把两个以上的计算机网络连起来,实现计算机网络之间的连接,使不同的网络上的用户能互相通信和交换信息

    这不仅有利于资源共享,也可以从整体上提高网络的可靠性

    2. 网络互联的目的

    网络互联包含两个方面的内容:

    (1) 是将不同的网络用互联设备连接在一起形成一个范围更大的网络;

    (2) 是将一个原来很大的网络划分为几个子网或网段。

    网络互联的目的:

    (1) 延长网络电缆的长度,扩大网络用户之间资源共享和信息传输的范围。

    (2) 缩小网络规模,提高网络效率。

    (3) 提高异构网络间的互操作性。

    3. 网络互连的概念

    目前存在着局域网(LAN)和广域网(WAN)两种类型的网络,因而可对应有以下的四种网络互联:

    局域网与局域网互联:LAN—LAN

    局域网与广域网互联:LAN—WAN

    局域网通过广域网与另外的局域网互联:LAN—WAN—LAN

    广域网与广域网互联:WAN—WAN。

    3、网络互连设备

    1. 中继器

    中继器是最简单也是最常用的网络连接设备,它的作用是将网络上的一个电缆段上传输的数字信号进行放大和整形,然后再发送到另一个电缆段上,以克服信号经过较长距离传输后引起的衰减。一般情况下,中继器两端连接的既可以是相同的传输媒体,也可以是不同的传输媒体。

    由于中继器主要完成物理层功能,所以它只能连接相同的局域网。换句话说,就是利用中继器互联的局域网应具有相同的协议和数据传输速率。

    使用中继器时应该注意以下两个问题:

    (1)中继器主要用于网段间的延伸,用中继器不能形成回路。

    (2)必须遵守MAC协议定时特性,即不能用中继器将电缆段无限制的连接起来。

    2. 集线器

    1.集线器概念

    集线器又称HUB,有多个端口,能将各个电缆段连接在一起,而它则成为网络中的一个中心结点。HUB工作于OSI模型的第一层(物理层),以广播模式工作,所有的端口都共享一条带宽。

    【集线器】与 【集线器连接的网络】

    2.用户数据的扩展

    当一个集线器提供的端口不够时,一般有以下两种拓展用户数目的方法。

    (1)堆叠

    堆叠是解决单个集线器端口不足的一种方法,但堆叠的层数不能太多。然而,市面上许多集线器以其堆叠层数比其他品牌的多而作为卖点,如果遇到这种情况,要区别对待:一方面可堆叠层数越多,说明集线器的稳定性越高;另一方面可堆叠层数越多,每个用户实际可享有的带宽则越小。

    (2)级连

    级连是在网络中增加用户数的另一种方法,但是此项功能的使用—般是有条件的,即Hub必须提供可级连的端口,此端口上常标有“Uplink”或“MDI”的字样,用此端口与其他的Hub进行级连。如果没有提供专门的端口而必须要进行级连时,连接两个集线器的双绞线在制作时必须要进行错线(即使用交叉线连接)。

    3. 网桥

    网桥是数据链路层设备,具备集中器所有功能,并能够将两个相同或不同但类似的LAN(如以太网和令牌环网)连接起来,也可以将一个逻辑上单一的LAN分成多个局域网,以调节载荷。由于具有寻址和路径选择功能,能对进入网桥数据的源/目的地址进行检测。

    4. 交换机

    交换机的英文名称为“Switch”,它是集线器的升级换代产品,是相对于共享工作模式的改进提出的。

    交换机还有一个重要的特点就是它不是像集线器一样每个端口共享带宽,而是每个端口都独享交换机的一部分总带宽,这样在速率上对于每个端口来说就有了根本的保障。

    交换机

    3. 路由器

    路由器是在网络层提供多个独立子网间连接服务的一种存储转发设备,用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互联中。

    1. 路由选择

    所谓路由选择就是通过路由选择算法确定到达目的地址的(目的端的网络地址)的最佳路径

    路由选择实现的方法是:路由器通过路由选择算法,建立并维护—个路由表。在路由表中包含着目的地址和下一跳路由器地址等多种路由信息。路由表中的路由信息告诉每—台路由器应该把数据包转发给谁,它的下—跳路由器地址是什么。路由器根据路由表提供的下—跳路由器地址,将数据包转发给下一跳路由器。通过一级一级地把包转发到下一跳路由器的方式,最终把数据包传送到目的地。

    2. 数据转发

    数据转发通常也称数据交换。路由器接收到来自源端主机发送的、带着目的主机网络地址的分组后,检查数据包的目的地址,再根据路由表来确定它是否知道怎样转发这个包,如果它不知道下一跳路由器的地址,则将包丢弃。如果它知道怎么转发这个包,路由器将改变目的物理地址为下一跳路由器的地址,并且把包传给下一跳路由器。下一跳路由器执行同样的交换过程,最终将包传送给目的端系统。

    4. 网关

    1.集线器概念

    网关是在第四层或第四层以上实现不同网络体系间互联的网络设备。网关经常是作为软件安装在路由器里。网关与路由器不同,网关实现不同网络协议的转换,所以网关也称为协议转换器。例如网关可以接收一种协议的数据包(如IPX/SPX),然后在转发之前将它转换为另一种协议的数据包(如TCP/IP)。而路由器只能在相同的协议之间接收和转发数据包。。

    用网关连接网络

    二、Internet技术与应用

    1、域名地址DNS

    1. 什么是域名

    IP地址是一个具有32比特的二进制数,对于一般用户来说,要记住IP地址比较困难。为了向一般用户提供一种直观明了的主机识别符(主机名),TCP/IP协议专门设计了一种字符型的主机命名机制,给每一台主机一个由字符串组成的名字,这种主机名相对于IP地址来说是一种更为高级的地址形式,即域名

    2. 域名系统

    域名系统是一种帮助人们在Internet上用名字来唯一标识自己的计算机,并保证主机名(域名)和IP地址一一对应的网络服务。

    DNS域名系统是一个以分级的、基于域的命名机制为核心的分布式命名数据库系统。DNS将整个Internet视为一个域名空间(Name Space),域名空间被分成若干个部分并授权相应的机构进行管理。

    DNS域名空间

    3. 命名机制

    一个层次型主机名由三部分组成:

    最高一级域名空间的划分基于“网点名”,由若干网络组成,这些网络在地理位置或组织关系上联系非常紧密;比如商业组织COM、教育机构EDU、国家代码<Country Code>等。

    在各个网点内,又可以分出若干个“管理组”,第二级域名空间的划分基于“组名”;

    在组名下面是各主机的“本地名”。

    局域网类型与相互关系

    4、顶级域名

    在根域之下就是顶级域名。目前包括下列域名:com、edu、gov、org、mil、net、arpa等等。所有的顶级域名都由Internet网络信息中心(InterNIC)控制。顶级域一般分为两类:组织上的和物理上的。

    组织上的顶级域名
    物理上的顶级域名

     5、域名解析

    主机域名不能直接用于TCP/IP协议的路由选择之中。当用户使用主机域名进行通信时,必须首先将其映射成IP地址。因为Internet通信软件在发送和接收数据时都必须使用IP地址。将主机域名映射为IP地址的过程叫做域名解析。域名解析包括正向解析(从域名到IP地址)以及反向解析(从IP地址到域名)。Internet的域名系统DNS能够透明地完成此项工作。

    2、文件传输FTP

    1. 什么是FTP服务器

    FTP是文件传输协议(File Transfer Protocol)的缩写,它通过FTP程序(服务器程序和客户端程序)在Internet上实现远程文件的传输

    FTP实际上就是将各种类型的文件都放在FTP服务器中,用户计算机上要安装一个客户端FTP服务程序,通过这个程序实现对FTP服务器的访问。当通过FTP客户端程序登录FTP服务器时,要求正确回答用户名和口令,才能取得访问权。

    文件传输协议(FTP)是Internet上的一套传输文件的通讯标准,FTP(文件传输协议)规定了其行为规范和接口交换信息的集合,而文件传输程序FTP则是该协议的一个具体表现。

    2. 匿名FTP

    在Internet上要连接FTP服务器,大多要经过一个登录(Login)的过程,要求输入用户在该主机上登记的账号和密码。为了方便用户,大部分主机都提供了一种称为匿名(anonymous)FTP的服务,用户不需要主机的账号和密码即可进入FTP服务器,任意浏览和下载文件。要使用匿名FTP只要以anonymous或guest作为登录的账号,输入用户的电子邮件地址作为密码即可进入服务器。

    3. FTP提供的软件

    (1) 免费软件

    (2) 捐赠软件

    (3) 共享软件

    (4) 公用软件

    近年来由于Http下载的广泛应用,上述的几类软件也在Http下载网站上大量出现。

    4. 文件传输软件

    当用户需要使用文件传输服务时,需要利用文件传输客户端软件登录到FTP服务器上。目前,好的文件传输客户端软件可以自动完成匿名登录、文件传输、断点续传等功能。

    5. 使用IE上传和下载文件

    1. 在浏览器中使用HTTP协议下载文件。

    2. 在浏览器中使用FTP协议下载文件。

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    2020-06-17 14:22:17
    网络互连基础cisco常用命令整理:rip、eigrp、ospf、vlan、vtp、点对点通信、帧中继、acl
  • 计算机网络实验——利用Packet Tracer(思科路由器交换机模拟软件)实现多个路由器的组网,并利用动态路由协议(RIP,OSPF)实现网络互联
  • 网络互联基础

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