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第六章 网络互连
6.1 基本概念 6．2网络互连协议 6.3 网桥技术 6.4 路由器和路由协议
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6.1节 互连网的概念
一、互连网络Internet
1.什么叫“互连网络（internet network）”？ 是指由许多种类不同的计算机网络互连而成；
其特点： ① 在物理上已连接在一起，并可进行通信; ② 在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络.
半网关（half-gateway）：网关结构被分成两部分， 中间通过一条通信链路连接，每个半网关由一个网络服务 提供者拥有和维护。
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• 用于1,2这二层的并不称之为网络互连，仅仅 是把一个网络扩大的，而这仍然是一个网络。
• 一般讨论的互连网：是指用路由器进行互连网 络。
• 注意：有许多有关TCP/IP的文献将网络层使 用的路由器称为网关。
2. Internet因特网 是指特定计算机网络，采用TCP/IP协议，且其
前身是美国的ARPANET。
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二、互连网络需解决的问题：
互连是针对不同的类型网络互连，因而有许多 问题需要解决，主要有： 1.不同的寻址方案 2.不同的最大分组长度 3.不同的网络接入机制 4.不同的超时控制 5.不差错恢复方法 6.不同路由选择技术 7.不同服务（面向连服务和无连接服务）等。
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一、IP提供的服务 ①无连接、不可靠的网络服务
IP层只对20字节的IP头（含源、目的地址）进行 计算并检查校验和若头有差错，则丢弃。 ②IP层负责处理路由选择和分组分段 ➢ 端到端IP层交换的协议单元——IP数据报 ➢ IP数据报可以分段为n个较小的IP分组——分段 ➢ 分段时，将源地址，目的地址复制到每个IP分组 ➢ 端系统重组IP数据报，若某个分段丢失，则整个 数据都被丢弃。 ③提供初步的流量控制 若太快发送一个ICMP源抑制报文给发送端，由发 送端传输层协议降低数据报发送速度。
等等，都是每一个单位的网络的IP地址。
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• 所谓IP地址： 就是给每一个连接在Internet上的主机分配一个
在全世界范围是唯一的32bit地址。 1. IP地址的分类
Internet的IP地址分成5类 A、B、C、D、E类，其中，A、
B、C为常用类，都由二个字符组成。 • A类
路由固定，无法绕过故障区域 子网为不可靠数据报方式时，实现困难 无连接 特点：更有可能造成拥塞，但也更能适应拥塞 路由器崩溃时的健壮性，需更长的分组头部 可以进行动态路由选择。
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6.2节 网络互连协议IP
6.2.1网际互连协议IP
IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议之 一，与IP协议配套使用的还有三个协议： • 地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol) • 逆地址解析协议RARP. (Reverse Address Resolution Protocol) • Internet控制报文协议ICMP.(Internet Control Message Protocol)
D类 是广播地址，留Internet的IAB使用
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四、Internet的标准化方法
由于参加互连的计算机网络都使用相同 网际协议IP，因此，可将互连后的网络看 成为一个虚拟网络，或称IP网。因为在进 行通信时，就像在一个网络上通信一样， 看不见网络的各个细节。
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五、互连方式
①面向连接的虚电路方式 从源端到目的端的虚电路是由一系列的虚电路连 接起来的。 每个路由器负责转发输入分组，并按要求转换分 组格式和虚电路号，
0 net—id host —id
1字节
3字节
网络号1~126
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网络号字符
主机号字符 （host —id）
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B类 10 Net-id 2字节
host —id 2字节
128.1~191.254网号
C类 110 Net-id 3字节
host —id
1字节 192.0.1~223.255.254（网号范围）
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二、IP地址及其转换
在TCP/IP体系中，IP地址是一个最重 要的概念。 • 什么叫IP地址?
例：我们实验室的IP：211.114教育网（武汉）：202.112.1.81 计算机系网关： 211.69.206.254
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它们的关系如下：
OSI
应用层
各种应用协议 TELNET,FTP,SMTP
4 运输层
TCP,UDP
ICMP
3 网络层
（Internet层）
RARP ARP
2 Data link 与各种网络的接口
1 物理层
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物理硬件
TCP/IP
Data link,物理层不是 TCP/IP的一部分
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三、互连网络中间设备
用于网络之间互连的中继设备，称为网络互连设备
①物理层，中继器（转发器）Repeater
网络 扩充②Data link，网桥（桥接口）bridge
③网络层，路由器（Router） 网互络连④⑤网在桥网+络路层由以器上，的桥网路关由（（gabtreouwtaeyr）)
时间戳 4）差错控制和流量控制
允许路由器和接收端限制它们接收数据的速率。 5）分段和重组
透明分段法：某个数据报分出的若干个数据报经过一个 路由器重组，分段对于后面的网络完全透明。 不透明分段法：中间路由器不重组数据报分段，由接收 端主机负责重组该数据报。
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③两种互连方式的优缺点 面自连接 优点：缓冲区可以预约，按序，使用较短的分组， 缺点：需要维护一 张表存储打开连接的信息
②无连接的数据报方式 每个网络层分组不是按顺序沿着同一条路径发送， 它们被分别进行处理，经过多个路由器和子网后 到达目的端。 分组动态选择路由，按不同路径到达目的地。
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数据报方式关键技术： 1）寻址 全局互连的网络地址 <网络、主机> 2）路由 端系统和路由器维护路由表：
目的网络，下一路由器 3）分组生命期：防止分组占用带宽 站点计数