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第5讲-路由选择协议及IP多播-网络层3PPT课件

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《路由协议》课件

《路由协议》课件

对未来学习与实践的建议
01
深入学习各种路由协议的原理与特点
为了更好地理解和应用路由协议，需要深入学习各种路由协议的原理与
特点，掌握其工作机制和应用场景。可以通过阅读相关教材、参加技术
培训、参与技术社区等方式进行学习。
02
实践操作与案例分析
通过实践操作和案例分析，可以更好地理解和应用路由协议。可以通过
详细描述
根据作用范围和应用场景的不同，路由协议可以分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）两类。内部 网关协议主要用于自治系统内部，如RIP、OSPF等；而外部网关协议主要用于不同自治系统之间的路由选择，如 BGP等。
路由协议的作用和重要性
总结词
路由协议的主要作用是自动发现和维护路由信息，确保数据包能够正确、高效地传输到 目标网络或主机。
路由协议通信方式
包括周期性更新、按需更新等，这些方式能够根据网络状况 和设备需求进行动态调整，提高网络通信效率和稳定性。
路由协议的路由算法
路由协议的路由算法分类
包括距离矢量算法、链路状态算法等，这些算法根据不同的网络状况和设备需 求进行选择和应用。
路由协议的路由算法特点
包括收敛速度快、路由路径优化等，这些特点能够提高网络通信效率和稳定性 ，降低网络拥塞和延迟。
确定网络拓扑结构
根据实际网络环境，确定路由器 和交换机的连接方式，绘制网络 拓扑图。
测试与验证
通过ping命令、traceroute等工 具测试路由协议的连通性和性能 。
路由协议的优化方法
调整路由协议参数
根据网络实际情况，调整路由 协议的参数，如Hello和Dead 时间、Cost值等，以提高路由
详细描述
路由协议在网络中扮演着至关重要的角色。通过自动发现和维护路由信息，路由协议能 够确保数据包能够沿着最佳路径传输到目标网络或主机。此外，路由协议还具有许多其 他功能，如路由汇总、策略路由、负载均衡等，这些功能能够提高网络的性能和可靠性

《网络层-IP协议》课件

《网络层-IP协议》课件

T T L 字段的作用
TTL（Time to Live）字段指定数据包在网络中可以经过的最大跳数。每经过 一个路由器，TT L 值减1 。当T T L 值为0时，数据包将被丢弃。
IP协议的错误处理
IP协议通过使用校验和字段来检测传输过程中的错误。如果数据包损坏或丢失， 接收端可以通过请求重传或丢弃数据包进行错误处理。
ARP协议的工作原理
ARP请求源主ຫໍສະໝຸດ 广播一个ARP请求，询问 目标主机的MAC地址。
ARP应答
目标主机收到ARP请求后，向源 主机发送一个ARP应答，包含自 己的MAC地址。
ARP缓存
源主机将目标主机的MAC地址存 储在ARP缓存中，下次通信时直 接使用该地址。
NAT 技术的概念和作用
NAT（Network Address Translation）技术将内部私有IP地址转换为公有IP地址，实现了多台设备通过单一公有IP 地址访问互联网。
IPv6地址
IPv6使用12 8位地址，具有更大的地址空间，可提 供约340亿亿亿亿个地址。
IP地址的分类
公有IP
公有IP是注册并在全球范围 内独一无二的IP地址，用于 连接互联网。
私有IP
私有IP是在局域网中使用的IP 地址，用于内部通信。
保留IP
保留IP是用于特殊目的的IP地 址，如广播地址和多播地址。
IP数据包的传输过程
1
发送
源主机将数据包发送到网络上的下一跳路由器。
2
路由
路由器根据目标IP地址选择最佳路径将数据包转发到下一个路由器。
3
接收
目标主机接收到数据包。
IP数据包的分片和重组
1 分片
当数据包大小超过网络设备的最大传输单元 （MTU）时，数据包将被分割成多个片段进 行传输。

第二单元 第5课《网络协议分层设》课件(共16张PPT)人教版(2024)初中信息科技七年级上册

第二单元 第5课《网络协议分层设》课件(共16张PPT)人教版(2024)初中信息科技七年级上册

活动1
游戏规则： 1. 一位同学扮演发送者，选择第二项或全部两项进行编码。 （1）把字符转成十进制数 （2）把十进制数转成二进制数 2．其他人拿到二进制数后，选择第一项或全部两项进行解码。 （1）把二进制数转成十进制数 （2）把十进制数转成字符 3．询问发送者的意图，大家按同一规则解码，看看能否得到相同结果。
一、网络协议
1:
计算机之间要相互交换 数据，必须“使用相同的语
2:
言”，即使用同种协议。
一、网络协议
“如何对数据进行编码”“如何分包传输”等，只是 网络协议要解决的一小部分问题。
实际上，不仅是分包传输策略和编码解码规则，互联 网中的计算机该如何标识、网络资源该如何定位等，都要 由网络协议来规定。
七年级信息科技
学
01 理解网络协议在网络通信过程的作用
习
02 知道分层思想
目
03 知道TCP/IP的层次结构和各层的功能
标
04 了解网络协议的创新
红灯停，绿灯行。走路要遵守交通规则，那么网 络中是否也存在规则呢？又如何遵守呢？
学习内容
一 网络协议 二 分层
01
网络协议
一、网络协议
在互联网中，网页、电子邮件、视频、聊天信 息等，都会被转化为1和0组成的二进制数进行传输。 二进制数具体代表什么，就需要通信双方事先进行 约定。
购购买买者者
核对并确认订单 订单、厂家、商品等信息
二、分层
互联网使用的基础协议是
TCP/IP，它由很多协议构成， 名 称 描 述
主要协议
按照分层思想，可以得到右侧 的层次结构。应用层，负责使 用从互联网传来的数据；传输
应用层 传输层
负责如何使用数 据

计算机网络技术第5章网络层ppt课件

计算机网络技术第5章网络层ppt课件

5.2.1 在节点交换机中查找转发表
1. 广域网中的主机地址结构
+ 分组往往要经过许多节点交换机的存储转发才到达目的地。 + 每一个节点交换机中都有一个转发表，里面存放了到达每一个
主机的路由。那么广域网中的主机越多，查找转发表就越费时 间。 + 在广域网中一般采用层次地址结构:前一部分表示该主机所连接 的分组交换机的编号，后一部分表示所连接的分组交换机的端 口号（或主机号）。
3. 数据报和虚电路优缺点分析
1）传输短报文时数据报服务有优势 + 若报文长度较短，在128个字节之内，可采用128个
字节为分组长度，则往往一次传送一个分组就可以 了。这样，用数据报既迅速又经济。若用虚电路， 为了传送一个分组而建立虚电路和释放虚电路就很 浪费网络资源。 2）虚电路服务减少数据流量的额外开销 + 在交换节点进行数据存储转发时，若使用数据报， 每个分组必须携带完整的地址信息。而使用虚电路 时，每个分组不需要携带完整的目的地址，而仅需 要有个很简单的虚电路号码的标志，这就使分组的 控制信息部分比特数减少，因而减少了额外开销。
完成虚电路服务过程的步骤：
(1) 虚电路的建立 所谓建立一条虚电路，实际上就是填写源节点与目的节
点之间沿途各节点的入口出口表。 (2) 数据传送 虚电路建立后，所有待发的数据分组均由此虚电路传送。
这样，在传输一个分组时，分组头部不需要填入目的节 点的完整地址，只要带上虚电路号就可以了。 (3) 虚电路的释放 当数据传输结束后，源主机发一呼叫清除分组给目的主 机，目的主机送回一清除确认分组给源主机。至此，该 虚电路就释放了，即从入口出口表中删去相应信息。
– 当网络发生拥挤时，数据报服务可以迅速为单 个分组选择流量较少的路径。

路由原理及路由协议ppt课件

路由原理及路由协议ppt课件

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4.3 静态路由与动态路由
上节内容讲到路由的原理，路由表决定了路由选择的具体方向， 如果路由表出现问题，IP数据报是无法到达目的地的。路由表的建 立和刷新，是本节内容的重点。路由可以分为两类：静态路由和动 态路由，静态路由一般是由管理员手工设置的路由，而动态路由则 是路由器中的动态路由协议根据网络拓扑情况和特定的要求自动生 成的路由条目。静态路由的好处是网络寻址快捷，动态路由的好处 是对网络变化的适应性强。
入网络。
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4.1 路由器（Router）简介
（6）ISDN BRI端口 因ISDN这种互联网接入方式连接速度上有它独特的一面，所以 在当时ISDN刚兴起时在互联网的连接方式上还得到了充分的应用。 （7）CONSOLE接口 一般的VPN设备都带有一个控制端口“Console”，用来与计算 机或终端设备进行连接，通过特定的软件来进行路由器的配置。 （8）AUX端口为异步端口，主要用于远程配置，也可用于拔号 连接，还可通过收发器与MODEM进行连接。
要了解路由器，首先要知道什么是路由选择，路由选择指网络
中的节点根据通信网络的情况（可用的数据链路、
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4.1 路由器（Router）简介
各条链路中的信息流量等），按照一定的策略（传输时间、传 输路径最短），选择一条可用的传输路径，把信息发往目的地。路 由器就是具有路由选择功能的设备。它工作于网络层，从事不同网 络之间的数据包（Packet）的存储和分组转发，是用于连接多个逻 辑上分开的网络（所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子 网）的网络设备。
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4.2 路由的基本原理

网络层(路由选择协议)课件

网络层(路由选择协议)课件

“−”表示“直接交付”
“1”表示“距离是 1”
R1 说：“我到网 1 的距离是 1，是直接交付。”
31
正
常 情
网1
况
11 网2
R1
“1”表示“从本路由器 到网 1”
1 2 R1 R2
网3
“R1”表示 经过 R1
“2”表示“距离是 2”
R2 说：“我到网 1 的距离是 2，是经过R1。”
32
正
常 情
自己到其他每一个目的网络的距离记录。
21
“距离”的定义
从一路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。 从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经
过的路由器数加 1。 RIP 协议中的 “ 距离 ” 也称为 “ 跳数 ”(hop count) ，
为每经过一个路由器，跳数就加 1。 这里的“距离”实际上指的是“最短距离”.
第 5 章 网络层
1. IP地址 2. IP数据报 3. 路由选择协议
1
5.3 路由选择协议
1. 路由器的构成 2. 因特网的路由选择协议概述 3. 内部网关协议RIP、OSPF 4. 外部网关协议BGP
2
5.3.1 路由器的构成
路由器是一种具有多个输入端口和多个输出 端口的专用计算机，其任务是转发分组。 将路由器某个输入端口收到的分组，按照 分组要去的目的地（即目的网络），把该分 组从路由器的某个合适的输出端口转发给下 一跳路由器。
自治系统 AS(Autonomous System)
• 自治系统 AS 的经典定义： 在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路
由器使用一种 AS 内部的路由选择协议和共同的度 量以确定分组在该 AS 内的路由，同时还使用一种 AS 之间的路由选择协议用以确定分组在 AS之间 的路由。 • 现在对自治系统 AS 的定义是强调下面的事实：

协议TCPIP与IP路由精品PPT课件


12.10.2020 15:51:12
网络操作系统高级管理
计算机应用系 16
OSPF
开放最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)协议则是典型的基于链路状 态算法的路由协议。OSPF可以将网络分成 不同的区域并作用在这些区域中，这些区 域也称为自治系统AS(与对整个Internet划 分自治系统的做法类似，这里是把自治系 统再划分为更小的多个系统)。当源地址与 目标地址在同一区域时，使用域内路由选 择；在不同区域时，使用域间路由选择。
TCP/IP协议与IP路由
12.10.2020 15:50:44
网络操作系统高级管理
计算机应用系 1
TCP/IP与OSI的七层模型的对比
OSI 七层模型 第七层：应用层 第六层：表示层 第五层：会话层 第四层：传输层 第三层：网络层
第二层：链路层 第一层：物理层
12.10.2020 15:50:45
12.10.2020 15:50:59
网络操作系统高级管理
计算机应用系 9
自治系统
一个AS也是一个互连网络，在AS内部的路 由器．只要知道本AS中各目标网络怎样到 达就可以了；而在AS之间，则通过AS边界 上的路由器交换路由信息。这样就可提高 路由的效率。用在AS内部的路由协议称为 内部路由协议，而用在AS边界路由器上的 路由协议称为外部路由协议。
12.10.2020 15:50:49
网络操作系统高级管理
计算机应用系 4
路由协议
路由协议是指通过使用不同的路由算法来 选择最优路由的协议，全称路由选择协议。
它控制路由器的路由表的自动生成，使路 由器相互交换网络上的路由信息。常用的 路由协议有RIP，IGRP，OSPF，BGP和 EGP等。

计算机网络技术第5章网络层ppt课件

+ 定义3：广域网（WAN，Wide Area Network）也称远 程网。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几 十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横 跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网 络。
5.1.1 广域网的定义及特点
2.广域网的特点 + 1)广域网的造价较高 ，一般都是由国家或较大的电
完成虚电路服务过程的步骤：
(1) 虚电路的建立 所谓建立一条虚电路，实际上就是填写源节点与目的节
点之间沿途各节点的入口出口表。 (2) 数据传送 虚电路建立后，所有待发的数据分组均由此虚电路传送。
这样，在传输一个分组时，分组头部不需要填入目的节 点的完整地址，只要带上虚电路号就可以了。 (3) 虚电路的释放 当数据传输结束后，源主机发一呼叫清除分组给目的主 机，目的主机送回一清除确认分组给源主机。至此，该 虚电路就释放了，即从入口出口表中删去相应信息。
寻找“总资源需求小于可用资源”成立的 条件。需要或是增大网络的某些可用资源， 或减少一些用户对资源的需求。 2.拥塞控制的基本方法 + 由于计算机网络是一个很复杂的系统，从 控制理论的角度看拥塞控制的问题时，可 分为开环控制和闭环控制两种方法。
2.拥塞控制的基本方法
+ 开环控制：就是在设计网络时事先将有关发生拥塞 的因素考虑周到，力求网络在工作时不产生拥塞。 一旦整个网络系统运行起来，就不在中途改正了。
– 当网络发生拥挤时，数据报服务可以迅速为单 个分组选择流量较少的路径。
2. 虚电路服务
+ 虚电路服务与电路交换一样，分为建立、传送 和释放3个阶段。
+ 由于采用了存储转发技术，所以虚电路和电路 交换的连接有很大的不同。在电路交换的电话 网上打电话时，两个用户在通话期间自始至终 占用一条端到端的物理信道。但当占用一条虚 电路进行主机通信时，由于采用了存储转发的 分组交换，所以只是断续地占用一段又一段的 链路，但是对用户来讲，一旦呼叫建立后，就 好像是占用了一条端到端的物理信道。

《路由协议》课件


EIGRP
增强内部网关路由选择协议， 用于Cisco设备之间的路由。
运行路由协议的基本原理
• 邻居发现和邻居关系建立 • 路由信息交换和更新 • 最佳路径选择算法
路由协议的，减少路由表规模。
2
路由策略
根据业务需求制定路由选择策略，优化数据传输。
静态路由和动态路由的区别
1 静态路由
配置简单，适用于小型网络；不适应网络拓扑变化，需要手动更新。
2 动态路由
自动适应网络拓扑变化，路由表自动更新；配置复杂，协议开销较大。
常用路由协议的特点和应用场景
OSPF
开放最短路径优先，适用于中 大型企业网络。
BGP
边界网关协议，用于互联网上 的自治系统之间的路由选择。
3
故障检测和恢复
监测网络状况，快速检测故障并采取措施恢复正常运行。
实例分析：不同路由协议的对比和选择
OSPF
开源免费，适用于复杂网络拓扑。
BGP
大规模网络，高可扩展性，自治系 统之间的路由选择。
EIGRP
Cisco设备，易于配置和管理。
《路由协议》PPT课件
路由协议的定义和作用
路由协议是计算机网络中用于确定数据包传输路径的一种协议。它通过交换信息，帮助网络设备找到最佳的路径来 传输数据，实现网络中不同设备之间的通信。
常见的路由协议类型
1 静态路由协议
2 动态路由协议
管理员手动配置，路由信息不会随网络变化而改 变。
自动学习和传播路由信息，可以根据网络变化自 动调整路由表。
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在一个自治系统内部使用的路由选择协议。 这类路由选择协议使用广泛，如 RIP 和 OSPF 协议。
外部网关协议EGP (External Gateway Protocol)
不同自治系统之间使用的协议 在外部网关协议中目前使用最多的是 BGP-4。
2021/3/30
计算机网络_网络层3
9
自治系统和 内部网关协议、外部网关协议
2021/3/30
计算机网络_网络层3
10
4.5 因特网的路由选择协议
4.5.1 有关路由选择协议的基本概念 4.5.2 内部网关协议RIP
4.5.3 内部网关协议OSPF协议 4.5.4 外部网关协议BGP 4.5.5 路由器的构成
2021/3/30
计算机网络_网络层3
11
4.5.2 内部网关协议 RIP
(Routing Information Protocol)
1. 工作原理
RIP 是内部网关协议 IGP中最先得到广泛使 用的协议。
RIP 是一种分布式的基于距离向量的路由选 择协议。 选路依据
RIP 协议要求网络中的每个路由器维护从它 自己到其他每一个目的网络的距离记录。
2021/3/30
计算机网络_网络层3
仅与邻居交换信息， 间接了解远端路由器
带宽？时延？ 只需搜集距离信息
路径所经过跳数最少
2021/3/30
计算机网络_网络层3
2021/3/30
计算机网络_网络层3
5
分层次的路由选择协议
因特网采用分层次的路由选择协议。
因特网的规模非常大。如果让所有的路由器 知道所有的网络应怎样到达，则这种路由表 将非常大，处理起来很花时间，且路由器之 间交换路由信息需要大量带宽。
许多单位不愿意外界了解自己单位网络的布 局细节和本部门所采用的路由选择协议（这 属于本部门内部的事情），但同时还希望连 接到因特网上。
网络层-3
4.5 因特网的路由选择协议 4.6 IP多播
2021/3/30
计算机网络_网络层3
1
4.5 因特网的路由选择协议
4.5.1 有关路由选择协议的基本概念 4.5.2 内部网关协议RIP
4.5.3 内部网关协议OSPF协议 4.5.4 外部网关协议BGP 4.5.5 路由器的构成
2021/3/30
计算机网络_网络层3
2
路由选择协议是什么
功能：建立路由表
解答：路由器中的路由表是如何得来的？
核心：路由算法
不同的路由算法可能建立不同的路由表
如何工作？
相邻路由器之间直接交换信息 非相邻路由器直接或间接交换信息 更新和维护这些信息 依据选路原则建立路由表项
2021/3/30
计算机网络_网络层3
自治系统 A R1
用内部网关协议 （例如，RIP）
用外部网关协议 （例如，OSPF）
自治系统之间的路由选择也叫做
域间路由选择(interdomain routing)
在自治系统内部的路由选择叫做
域内路由选择(intradomain routing)
12
“距离”的定义
从路由器到直接连接的网络的距离定义 为 1。
从一个路由器到非直接连接的网络的距 离定义为所经过的路由器数加 1。
RIP 协议中的“距离”也称为“跳 数”(hop count)，因为每经过一个路由 器，跳数就加 1。
2021/3/30
计算机网络_网络层3
13
“距离”的定义
RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数 目少，即“距离短”。
RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。 “距离”的最大值为16 时即相当于不可达。可
见 RIP 只适用于小型互联网。
2021/3/30
计算机网络_网络层3
14
RIP 协议的三个要点
仅和相邻路由器交换信息。 交换的信息是当前本路由器所知道的全
部信息，即自己的路由表。 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，
2021/3/30
计算机网络_网络层3
6
路由的层次结构
自治系统 A R1
用内部网关协议 （例如，RIP）
用外部网关协议 （例如，BGP-4）
自治系统 B
R2
用内部网关协议 （例如，OSPF）
R3
路由表只涉及自治 系统内部的路由器
路由表只涉及自治 系统之间的路由器
2021/3/30
计算机网络_网络层3
2021/3/30
计算机网络_网络层3
4
路由算法的自适应性
静态路由选择策略
人工配置，很少更新：就像特定主机路由 非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，
但不能及时适应网络状态的变化。
动态路由选择策略
路由器之间不断更新信息，根据网络状态的变化 修改路由表
即自适应路由选择，能较好地适应网络状态的变 化；但实现起来较为复杂，开销也比较大。
每隔 30 秒。
2021/3/30
计算机网络_网络层3
15
路由表的建立
路由器在刚刚开始工作时，只知道到直接连 接的网络的距离（此距离定义为1）。
以后，每一个路由器也只和数目非常有限的 相邻路由器交换并更新路由信息。
经过若干次更新后，所有的路由器最终都会 知道到达本自治系统中任何一个网络的最短 距离和下一跳路由器的地址。
3
要建立路由表才能实现转发
H2
H4
D 路由器
B
H6
主机
H1
E
建立路由表要了解：
A
1. 网络的连通性：能不 能C要到知目道的邻地居。E的哪些信息?
H5 C
2E.可链到达路哪及些路网径络的？直性接能o参r间数接：
选择与最E相佳连路的各径条的链依路据的参数
H3
互联网
3A.通选过路C间原接则知：道考E虑的哪信个息或 哪几个性能参数？
7
自治系统 AS (Autonomous System)
• 例如，中国网通的所有网络构成一个AS
• AS内部使用某种路由选择协议和度量 • AS之间使用另一种路由选择协议
2021/3/30
计算机网络_网络层3
8
因特网有两大类路由选择协议
内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)
RIP 协议的收敛(convergence)过程较快
所有路由器都能在较短时间内建立正确的路由表
2021/3/30
计算机网络_网络层3
16
RIP的解决方案
建立路由表要了解：
1. 网络的连通性：能不 能到目的地。 2. 链路及路径的性能参数： 选择最佳路径的依据
3. 选路原则：考虑哪个或哪 几个性能参数？