06网络互连与互联网

第第 6 6 章章 网络互连与互联网网络互连与互联网★★ 多个网络互相连接组成范围更大的网络叫做互联网（Internet），网络互相连接构 成统一的通信系统，实现更大范围的资源共享。 中继器（Repeater）工作于物理层；网桥（bridge）和交换机（Switch）工作与数 据链路层；路由器（Router）工作于网络层；而网关（Gateway）工作于网络层以 上的协议层。* *冲突时槽选择题按冲突时槽选择题按 2 2 82 2 8 做。做。 中继器中继器的功能是对接收信号进行再生和发送再生和发送。中继器不改变接收到的数字信息， 再生的信号与接收信号完全相同，并可以沿着另外的网段传输到远端。 例如在以太网中，限制最多使用 4 个中继器，最多由 5 个网段组成。5-4-3 规则， 5 网段，4 中继，3 网段可用。 中继器工作于物理层，只是起到扩展传输距离的作用。集线器（ HUB）工作原理 上基本上与中继器相同。简单的说。集线器是一个多端口的中继器，它把一个端 口上收到的数据广播发送到其他所有端口上。 网桥网桥是连接两个局域网段，但它工作于数据链路层。网桥要分析帧地字段，以 解决是否把收到的帧转发到另一个网段上。 以太网中广泛使用的交换机是一种多 端口网桥，每一个端口都可以连接一个局域网（二层）。 路由器路由器: :工作于网络层。通常把网络地址叫做逻辑地址（IP 地址），把数据链路 层地址叫做物理地址（MAC 地址）。由于路由器工作网络层，它处理的信息量 比网桥要多，因此处理速度比网桥慢，但路由器的互连能力更强，可以执行复杂 的路由选择算法。 路由桥路由桥 （（Routing BridegRouting Brideg）） 虽然能够运行路由器算法， 是属于工作在数据链路层的。 1 1 / 2222 网关：网关：是最复杂的网络互连设备，它用于连接网络层之上执行不同的协议的子网 组成异构型因特网。 网关能对互不兼容的高层协议进行转换， 翻译和变换。 最后， 有时不区分路由器和网关， 而是把网络层及其以上进行协议转换的互连设备统称 为网关。 广域网互连广域网互连一般采用在网络层进行协议转换的办法实现。 这里使用的互连设备 叫做网关，更确切的说是路由器。 因特网协议（Internet Protocol，IP）是今天使用最广泛的网络，因特网中的主要 协议是 TCP 和 IP，所以，Internet 协议也叫 TCP/IP 协议簇。可以划分为 4 个层 次。工作于网络层协议，作为提供无连接服务。 InternetInternet 的主要协议的主要协议 A、B、C 类地址为常用地址。IP 地址的编码规定全全 0 0 表示本地地址，及本地网络 或本地主机；全全 1 1 表示广播地址，任何网站都能接收。 IP 地址通常用十进制数表示，把整个地址分为 4 个字节，第一个字节用一个十进 制数表示中间用圆点分隔。 10.0.0.0-10.255.255.25510.0.0.0-10.255.255.255/8/8A A 类私用类私用1.0.0.0~127.255.255.2551.0.0.0~127.255.255.255/8/8 172.16.0.0-172.31.255.255172.16.0.0-172.31.255.255/12/12B B 类私用类私用 128.0.0.0~191.255.255.255128.0.0.0~191.255.255.255/16/16 2 2 / 2222 192.168.0.0-192.168.255.255192.168.0.0-192.168.255.255/16/16C C 类私用类私用192.0.0.0~223.255.255.255192.0.0.0~223.255.255.255/24/24 169.254.X.X169.254.X.X是是 保保 留留 地地 址址 ，， 当当 主主 机机 没没 有有 获获 得得IPIP地地 址址 时时 分分 配配 的的 224.0.0.0~239.255.255.255224.0.0.0~239.255.255.255/16/16 组播组播127.0.0.1 回环地址 掩码还能使用“/从左到右连续 1 的总数”形式表示，这种描述方法称为建网比 特数。 子网概念， 把主机地址部分再划分为子网地址和主机地址， 形成了三级寻址结构三级寻址结构。 /21/21 小于小于/24/24 都是在第三段变化都是在第三段变化 D 类地址是组播地址，实现组播需要特殊的方法，1、首先有识别组播地址的路 由器， 2、其次主机要能发送组播数据报。3、主机需要能接收组播报文。 IPIP 协议的操作协议的操作 1、数据报生存期（TTL）回路会造成数据包无休止地巡回。经过的路由器的 多少计数，每经过一个路由器，计数器加1。 2、分段和重装配每个网络可能规定了不同的最大分组长度，需要对它进行分 段和重装配。IPv4 协议头中标识符标识符使用了 4 4 个字段个字段处理分段分段和重装配。重装配。 3 3 / 2222 以太网 MTU 最大传输单元=1500 802.3 MAC 帧 MTU 最大传输单元=1518 802.1q VLAN 帧 MTU 最大传输单元=1522 3、差错控制和流控：无连接差错控制和流控：无连接的网络操作不保证数据报不保证数据报的成功提交，把情况报告 上层协议。 IPIP 协议数据单元协议数据单元版本号版本号：（IPV4）分段重装配：标识符和标志 IHLIHL：IP 头长度，20 个字节。 服务类型服务类型：区分不同可靠性、优先级、延迟和吞吐率的参数。 总长度总长度：包含 IP 头的总长度（字节数） 标识符标识符：唯一标识数据报的标识符 标志标志：包括 3 个标识，一个是 M 标志，用与分段（多段）重装配，另一个是D 标识，禁止分段标志。第 3 个标志当前没有启用 段偏臵值段偏臵值 生存期生存期 TTLTTL+1+1 协议协议：上层协议（TCP 或 UDP） 头校验和头校验和：只校验数据报的首部，不包括数据部分。 源地址源地址 目标地址目标地址 用户数据用户数据：以字节为单位，和 IP 头加在一起长度不超过 65535 字节。 4 4 / 2222 IP 协议格式 ICMPICMP 协议：协议：因特网控制报文协议（ICMP）与 IP 协议同属于网络层。用于传送 有关通信问题的消息。ICMP 报文封装在 IP 数据报中传送，因而不保证可靠的提 交。校验和字段是关于整个 ICMP 报文的校验和。（相当于侦查员或探子） ICMPICMP 报文含义：报文含义：8 字节长度 1、目标不可到达(类型 3)拐 2 个弯2、超时(类型 11)超时 3、源抑制(类型 4)交通事故4、路由重定向(类型 5)拐一个弯 5、回声(请求/响应，类型 8/0)喇叭口，没回声 6、时间戳(请求/响应，类型 13/14)一生一世 TCPTCP 和和 UDPUDP 协议：协议： 在 TCP/IP 协议簇中有两个传输协议， 即传输控制协议 （TCP） 和用户数据报协议（UDP），TCP 是面向连接的，而 UDP 是无连接的。 UDP:snmp tftp dns dhcp石头蛋