4网络交换-1new

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1、网络交换网络交换•网络层概论•IP的基本概念•IPv6•高速IP网络网络技术网络技术•第三层((L3)(L3)交换•区分服务•流量控制东南大学1网络层概论目的实现信息从发送端（源点）到接收端（终点）的传送。•提供中继功能，•提供网络拓扑的透明性：路由功能，•提供传输媒体的透明性：IP服务。东南大学2网络层概论网络层服务1.传输服务的透明性(1)网络地址•网络层提供统一的寻址机制，使之与网络的物理特性和物理位置无关；•网络地址的定义可以是面向使用的，如IP地址；•也可是面向分类的，如OSI地址、X.

2、1211地址等。1地址等。(2)网络路由•网络层提供路由选择功能，它可以与网络的具体拓扑无关。(3)服务质量•网络层通过向运输层提供不同的服务质量来规范网络的传输能力，使之与网络的物理传输媒体无关。东南大学3网络层概论2.面向连接的传输服务•网络连接是网络层为通信的发起方和响应方之间的一次通信活动而建立起来的一条临时的逻辑链路，在这次通信活动期间由通信双方独占。•面向连接的传输服务分为三个阶段：建立连接、数据传送、释放连接。•面向连接的传输服务有以下特点：–通信连接是数据传输的一个上下文约束，因此

3、在一个连接上传送的数据彼此相关并有序；–路由固定，数据转发时开销小；–服务质量比较稳定（所需资源在连接建立时已具备）；–对于大批量数据，整个传输过程只需建立连接一次，相对开销小；–对于小批量数据传输，则建链开销相对较大；–坚定性差，某个中继系统故障会导致整个连接的失败；东南大学4–由于连接要求预分配资源，故相对来说浪费较大。网络层概论3.无连接传输服务•不使用连接的传输服务称为无连接传输服务，又称为数据报服务•它的特点是–不存在通信的上下文，每个数据报文都是独立地进行传输，因而是无序的；–因无建链

4、的需求，对于少量数据的传送相对速度较快；–由于每个报文都可根据网络的当前情况独自选择传输路径，因此坚定性相对较好；–网络资源利用率高（随用随申请）；–转发过程和端系统的处理开销相对较大，因此总体的处理效率往往低于面向连接的方式。东南大学5网络层概论4.最大报文长度•最大报文长度（MTU））与网络的物理特性有关，由以）与网络的物理特性有关，由以下几个元素决定。–误码率：网络信道的误码率越高，则报文长度应越小，以降低报文因传输差错而丢弃的概率和重传的损失；–传输延迟：单个报文的长度越长，则其它报文排队

5、等待的时间就越长，从而信道的传输延迟也就越大；–缓冲区：单个报文的长度越短，对缓冲存储的需求就越小；–处理开销：对于一定的用户实际量，报文长度越短，则报文个数就越多，从而处理开销就越大；另外报文越短，报头的比重就越高，也将导致处理和传输开销的增加。•在互连网的环境中，各子网的MTU往往不一样，因此需要各中继系统进行转换，执行分段/合段操作。东南大学6网络层概论5.流量和阻塞控制•流量控制的目的是调节和平衡数据报文的发送方和接收方的处理速度，针对单个通信活动进行；•阻塞控制的目的是调节和平衡数据报文

6、进入网络和离开网络的速度，以防止报文在网络缓冲中的过度堆积，针对整个网络的通信活动进行。6.差错报告•与中继系统或端系统的状态有关，一般通过网管检测和报告；•与传输有关，通过网络传输协议发现和进行报告。东南大学7网络层概论网络层协议1.传输协议•完成网络层的数据传输服务，分成面向连接和无连接两类。前者的代表是X.25分组层协议，后者的代表是IP协议。2.路由协议•完成网络层路由的发现和维护工作。•内部路由协议•外部路由协议3.辅助控制协议•为传输协议和路由协议的正常工作提供帮助。例如，ARP协议和

7、RARP协议，ICMP协议等。东南大学8网络层概论用户入网方式•按协议规范入网：入网主机与通信子网的结点机之间使用同等层方式连接起来，典型的例子为IP网的接入。•按服务规范入网：主机与结点机之间通过（N）－层原语交互，即主机具有（N＋11）1）－层及其以上层的功能，而结点机具有（N）－层及其以下层的功能。例如使用ATM传输服务。东南大学9网络交换网络交换•网络层概论•IP的基本概念•IPv6•高速IP网络网络技术网络技术•第三层((L3)(L3)交换•区分服务•流量控制东南大学10IP的基本概念设

8、计原则•基于无连接传输服务的连接技术。•无论是否与其它网络互联，每一个网络都是唯一的和可自维持的，可自主运行；即网络是自治系统。•通信采用尽力而为的方式。•中继系统（路由器）不维护任何与特定数据流有关的状态。东南大学11IP的基本概念1.IPv4的报头格式1字节1字节2字节版本HLTOS总长度标识标志分段偏移TTL协议分组头校验和源IP地址宿IP地址选项东南大学12IP的基本概念•HL：4比特的报头长度，基本单位为字，即报头最长为为1为16个字；基本报头为5个字。•TOS：：服务类