TCP_IP_原理_第三章.ppt

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1、l本章最重要的内容是：本章最重要的内容是：l如如何何把把多多种种网网络络技技术术集集成成为为一一个个整整体体，即即如如何何去去隐隐藏藏所所有有底底层层网网络络硬硬件件的的细细节节，同同时时提提供供一一般的通信服务。般的通信服务。l比比较较两两种种方方案案：应应用用层层互互连连和和网网络络层层互互连连，了了解路由器在网际互连中所起的作用。解路由器在网际互连中所起的作用。第第3章章 网络互连的概念和结构模型网络互连的概念和结构模型2002年9月23日1退出退出l3.1 应用层互连应用层互连l3.2 网络层互连网络层互连l3.3 路由器在网际互连中的作用路由器在网际互连中的作用l3.4 从用户的角度

2、来看从用户的角度来看第第3章章 网络互连的概念和结构模型网络互连的概念和结构模型2002年9月23日23.1 应用层互连应用层互连l早期的异构网络互连通过称为应用网关的应用早期的异构网络互连通过称为应用网关的应用层提供统一性。在这样的系统中，网络的每台层提供统一性。在这样的系统中，网络的每台计算机上执行的某个应用层程序了解了该计算计算机上执行的某个应用层程序了解了该计算机的网络连接的细节以后，可以连接到其他计机的网络连接的细节以后，可以连接到其他计算机的应用程序以进行一些互操作，从而隐藏算机的应用程序以进行一些互操作，从而隐藏了网络的细节。了网络的细节。l举例说明。举例说明。l缺点：缺点：1、

3、通信过程烦琐而且受到限制。、通信过程烦琐而且受到限制。2、这样的系统无法保证通信的可靠性。、这样的系统无法保证通信的可靠性。2002年9月23日33.2 网络层互连网络层互连l网络层互连的思想是提供一种机制，实时的把网络层互连的思想是提供一种机制，实时的把小型数据分组小型数据分组从它们的源站传到目的站，中间从它们的源站传到目的站，中间不使用中介应用程序。不使用中介应用程序。l优点：优点：整个系统显得高效、灵活。整个系统显得高效、灵活。l总之，我们的通信目标是建立一个支持总之，我们的通信目标是建立一个支持通用的通用的通信服务（含义？）通信服务（含义？）的统一、协调的互连网络。的统一、协调的互连网

4、络。在网络内部，使用第在网络内部，使用第2章所描述的依赖于底层章所描述的依赖于底层技术的通信工具，在应用程序和底层技术之间技术的通信工具，在应用程序和底层技术之间插入新的软件，从而插入新的软件，从而隐藏了底层细节隐藏了底层细节并使多个并使多个网络的集合看起来是一个大的网络。网络的集合看起来是一个大的网络。l 2002年9月23日43.3 路由器在网际互连中的作用路由器在网际互连中的作用l3.3.1 路由器的构成路由器的构成l图图3-1是是直直接接交交付付和和间间接接交交付付的的示意图。示意图。2002年9月23日5图图3-12002年9月23日6l路路由由器器是是一一种种具具有有多多个个输输入

5、入端端口口和和多多个个输输出出端端口口的的专专用用计计算算机机，其其任任务务是是转转发发分分组组。图图3-2给出了典型的路由器的构成框图。给出了典型的路由器的构成框图。2002年9月23日7图图3-22002年9月23日8l整整个个的的路路由由器器结结构构可可划划分分为为两两大大部部分分：路由选路由选路由选路由选择择部分和部分和分组转发分组转发分组转发分组转发部分。部分。l路路由由选选择择部部分分也也叫叫做做控控控控制制制制部部部部分分分分，其其核核心构件是心构件是路由选择处理机路由选择处理机。l分分组组转转发发部部分分由由三三部部分分组组成成：交交交交换换换换构构构构件件件件、一一组组输输输

6、输入入入入端端端端口口口口和和一一组组输输输输出出出出端端端端口口口口。下下面面分分别别讨论每一部分的组成。讨论每一部分的组成。l l在在在在讨讨讨讨论论论论路路路路由由由由选选选选择择择择的的的的原原原原理理理理时时时时，往往往往往往往往不不不不去去去去区区区区分分分分转转转转发发发发表表表表和和和和路路路路由由由由表表表表的的的的区区区区别别别别，而而而而是是是是笼笼笼笼统统统统地地地地使使使使用用用用路由表这一名词路由表这一名词路由表这一名词路由表这一名词。2002年9月23日9图图3-3给出了在输入端口的队列中排队的分组的示意图。给出了在输入端口的队列中排队的分组的示意图。图图3-32

7、002年9月23日10 我们再来观察在输出端口上出现什么情况，如图我们再来观察在输出端口上出现什么情况，如图3-4所示。所示。图图3-42002年9月23日11l l由于历史的原因，许多有关由于历史的原因，许多有关由于历史的原因，许多有关由于历史的原因，许多有关TCP/IPTCP/IP的的的的文献将网络层使用的路由器称为网关。文献将网络层使用的路由器称为网关。文献将网络层使用的路由器称为网关。文献将网络层使用的路由器称为网关。l因特网在因特网在IP层采用了标准化协议。图层采用了标准化协议。图3-5(a)表示有许多计算机网络通过一些路由器表示有许多计算机网络通过一些路由器进行互连。由于参加互连的

8、计算机网络都使用进行互连。由于参加互连的计算机网络都使用相同的网际协议相同的网际协议IP(Internet Protocol)，因此因此可以将互连以后的计算机网络看成如图可以将互连以后的计算机网络看成如图3-5(b)所示的一个所示的一个虚拟互联网络虚拟互联网络虚拟互联网络虚拟互联网络(internet)。3.3.2 通过通过IP路由器互连路由器互连2002年9月23日12注意：当转发分组时，路由器使用的是目的网络，而不是目注意：当转发分组时，路由器使用的是目的网络，而不是目的主机。并且的主机。并且TCP/IP协议平等的对待所有的网络。类似以太协议平等的对待所有的网络。类似以太网、用作主干网的广

9、域网或者两台计算机之间的点到点链路，网、用作主干网的广域网或者两台计算机之间的点到点链路，都可以视为一个网络。都可以视为一个网络。图图3-52002年9月23日13l以以小小写写字字母母i开开始始的的internet(internet(互互互互联联联联网网网网或或或或互互互互连连连连网网网网)是是是是一一一一个个个个通通通通用用用用名名名名词词词词，它它它它泛泛泛泛指指指指由由由由多多多多个个个个计计计计算机网络互连而成的虚拟网络算机网络互连而成的虚拟网络算机网络互连而成的虚拟网络算机网络互连而成的虚拟网络。l以以大大写写字字母母I开开始始的的Internet(Internet(因因因因特特特

10、特网网网网)则则则则是是是是一一一一个个个个专专专专用用用用名名名名词词词词，它它它它指指指指当当当当前前前前全全全全球球球球最最最最大大大大的的的的、开开开开放放放放的的的的、由由由由众众众众多多多多网网网网络络络络相相相相互互互互连连连连接接接接而而而而成成成成的的的的特特特特定定定定计计计计算算算算机机机机网网网网络络络络，它它它它采采采采用用用用TCP/IPTCP/IP协协协协议议议议族族族族，且且且且其其其其前前前前身身身身是是是是美美美美国国国国的的的的ARPANETARPANET。2002年9月23日143.4 从用户的角度来看从用户的角度来看l 从用户的角度来看从用户的角度来看TCP/IP互连网，每台计互连网，每台计算机看上去都是连接到了一个大型网络上，所算机看上去都是连接到了一个大型网络上，所以能简化许多细节，使用户更容易将通信概念以能简化许多细节，使用户更容易将通信概念化。除了互连物理网络的路由器外，每一个主化。除了互连物理网络的路由器外，每一个主机上还需要有软件，以允许应用程序把互连网机上还需要有软件，以允许应用程序把互连网作为一个单独的物理网络来使用。作为一个单独的物理网络来使用。l更加体现了在网络层进行通信的优势，举例说更加体现了在网络层进行通信的优势，举例说明。明。2002年9月23日15