网络互连(8学时)

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1、第六章网络互连（8学时）（一）教学目的和要求通过对本章的学习，掌握基本的网络互联技术，子网的划分和超网的构造，掌握IP协议、ARP/RARP协议、ICMP协议，虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT；熟悉掌握路由选择的原理和作用，网际协议IP；了解IPv6协议的主要功能和应用前景。（二）教学要点1、路由器在网际互连中的作用2、因特网的网际协议IP3、划分子网和构造超网4、因特网控制报文协议ICMP5、因特网的路由选择协议6、虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT7、下一代的网际协议IPv6（三）教学重点和难点重点：1、路由器及路由选择、结点查找表建立2、IP地址与MAC地址3、ARP、RARP

2、协议，划分子网和构成超网4、IGMP、VPNIPv6等难点:1、路由选择、结点查找表2、IP地址与MAC地址3、控制报文协议IGMP协议（四）教学内容6.1路由器在网际互连中的作用6.1.1路由器的构成当主机A要向另一个主机B发送数据报时，先要检查目的主机B是否与源主机A连接在同一个网络上。如果是，就将数据报直接交付给目的主机B而不需要通过路由器。但如果目的主机与源主机A不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。路由选择路由选择处理机路由选择协议路由表输入端口交换结构输入端口输出端口分组转发转

3、发表分组处理输出端口……133122223－网络层2－数据链路层1－物理层3311“转发”和“路由选择”的区别：“转发”(forwarding)就是路由器根据转发表将用户的IP数据报从合适的端口转发出去。“路由选择”(routing)则是按照分布式算法，根据从各相邻路由器得到的关于网络拓扑的变化情况，动态地改变所选择的路由。路由表是根据路由选择算法得出的。而转发表是从路由表得出的。在讨论路由选择的原理时，往往不去区分转发表和路由表的区别。分组丢弃：若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的可用存储空间最终必定减少到零，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。路

4、由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。6.1.2交换结构I1I3I2O1O2存储器I1I3I2O1O2I1I3I2O1O2O3(a)通过存储器(c)通过互连网络(b)通过总线总线互连网络O3O36.1.3互联网与因特网互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：不同的寻址方案、不同的最大分组长度、不同的网络接入机制、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的状态报告方法、不同的路由选择技术、不同的用户接入控制、不同的服务（面向连接服务和无连接服务）、不同的管理与控制方式网络互相连接起来的中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统：物理层中继系统：转发器(r

5、epeater)。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。网关由于比较复杂，目前使用得较少。互联网都是指用路由器进行互连的网络。网络网络网络网络网络(a)互连网络(b)虚拟互连网络路由器虚拟互连网络（IP网）虚拟互连网络的意义：所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络，它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的，但是我们利用IP协议就可以

6、使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。使用IP协议的虚拟互连网络可简称为IP网。使用虚拟互连网络的好处是：当互联网上的主机进行通信时，就好像在一个网络上通信一样，而看不见互连的各具体的网络异构细节。名词internet和Internet的区别：以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的虚拟网络。以大写字母I开始的的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族，且其前身是美国的ARPANET。6.2因特网的网际协议IP网际协议I

7、P是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。与IP协议配套使用的还有四个协议：地址解析协议ARP(AddressResolutionProtocol)、逆地址解析协议RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)、因特网控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)、因特网组管理协议IGMP(InternetGroupManagementProtocol