1、計算機網(wǎng)絡技術基礎與應用第5章網(wǎng)絡層,印刷學院,第5章網(wǎng)絡層,5.1廣域網(wǎng)的基本概念5.2廣域網(wǎng)中的存儲轉發(fā)分組機制5.3擁塞控制5.4路由器5.4.1路由器的基本概念5.4.2路由器的工作原理5.4.3路由器的結構5.4.4路由器的功能5.5網(wǎng)絡層IP協(xié)議5.5.1IP地址5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式5.5.3IP路由選擇5.6子網(wǎng)和超網(wǎng)5.7因特網(wǎng)控制報文協(xié)議5.8因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議5.9IP多播和因特網(wǎng)組管理協(xié)議5.10虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡地址轉換5.11下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv6(IPng),印刷學院,5.1廣域網(wǎng)的基本概念,5.1.1廣域網(wǎng)的定義及特點1.廣域網(wǎng)的定義定義1：廣域網(wǎng)為覆蓋的地理

2、范圍從幾十千米到幾千千米，覆蓋一個國家、地區(qū)，或是橫跨幾個洲，形成國際性的遠程網(wǎng)絡。定義2：一種用來實現(xiàn)不同地區(qū)的局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的互連，可提供不同地區(qū)、城市和國家之間的計算機通信的遠程計算機網(wǎng)。定義3：廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）也稱遠程網(wǎng)。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶采w的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個洲并能提供遠距離通信，形成國際性的遠程網(wǎng)絡。,印刷學院,印刷學院,5.1.1廣域網(wǎng)的定義及特點,2.廣域網(wǎng)的特點1)廣域網(wǎng)的造價較高，一般都是由國家或較大的電信公司出資建造的。2)廣域網(wǎng)是Internet的核心部分，其任務是長距離傳輸主機所發(fā)送的

3、數(shù)據(jù)。3)連接廣域網(wǎng)各節(jié)點交換機的鏈路都是高速鏈路。4)廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的區(qū)別很大，局域網(wǎng)使用的協(xié)議主要在數(shù)據(jù)鏈路層，而廣域網(wǎng)使用的協(xié)議在網(wǎng)絡層。5)廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)中的地位是平等的，連接在一個廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)上的主機在該網(wǎng)內進行通信時，只需要使用其網(wǎng)絡的物理地址即可。,印刷學院,6)局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連，組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)。7)局域網(wǎng)可通過廣域網(wǎng)與另一個相隔較遠的局域網(wǎng)進行通信。8)在廣域網(wǎng)中的一個重要問題就是路由選擇和分組轉發(fā)。,印刷學院,5.1.2數(shù)據(jù)報和虛電路,廣域網(wǎng)中的最高層是網(wǎng)絡層。網(wǎng)絡層為連接在網(wǎng)絡上的主機所提供的服務可以分為兩大類，即無連接的網(wǎng)絡服務和面向

4、連接的網(wǎng)絡服務。這兩種服務的具體實現(xiàn)要通過數(shù)據(jù)報服務和虛電路服務。,印刷學院,1.數(shù)據(jù)報服務,數(shù)據(jù)報：是通過網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的基本單元，包含一個報頭（header）和數(shù)據(jù)本身，其中報頭描述了數(shù)據(jù)的目的地以及和其它數(shù)據(jù)之間的關系。數(shù)據(jù)報又稱為數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)報服務：類似于郵政系統(tǒng)的信件投遞，每個網(wǎng)絡層分組都攜帶完整的源和目的節(jié)點的地址信息，各自獨立地傳送。在每一個中繼節(jié)點，按分組的目的地址選擇一條合適的輸出線，將數(shù)據(jù)報傳給下一節(jié)點，直至傳送到目的節(jié)點為止。,印刷學院,數(shù)據(jù)報服務具有強壯性和靈活性的優(yōu)點。當途中的某個節(jié)點或鏈路發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)報服務可以繞開故障點，另選路徑把分組傳送到目的節(jié)點；當網(wǎng)絡發(fā)

5、生擁擠時，數(shù)據(jù)報服務可以迅速為單個分組選擇流量較少的路徑。,印刷學院,2.虛電路服務,虛電路服務與電路交換一樣，分為建立、傳送和釋放3個階段。由于采用了存儲轉發(fā)技術，所以虛電路和電路交換的連接有很大的不同。在電路交換的電話網(wǎng)上打電話時，兩個用戶在通話期間自始至終占用一條端到端的物理信道。但當占用一條虛電路進行主機通信時，由于采用了存儲轉發(fā)的分組交換，所以只是斷續(xù)地占用一段又一段的鏈路，但是對用戶來講，一旦呼叫建立后，就好像是占用了一條端到端的物理信道。,印刷學院,完成虛電路服務過程的步驟：,(1)虛電路的建立所謂建立一條虛電路，實際上就是填寫源節(jié)點與目的節(jié)點之間沿途各節(jié)點的入口出口表。(2)數(shù)

6、據(jù)傳送虛電路建立后，所有待發(fā)的數(shù)據(jù)分組均由此虛電路傳送。這樣，在傳輸一個分組時，分組頭部不需要填入目的節(jié)點的完整地址，只要帶上虛電路號就可以了。(3)虛電路的釋放當數(shù)據(jù)傳輸結束后，源主機發(fā)一呼叫清除分組給目的主機，目的主機送回一清除確認分組給源主機。至此，該虛電路就釋放了，即從入口出口表中刪去相應信息。,印刷學院,3.數(shù)據(jù)報和虛電路優(yōu)缺點分析,1）傳輸短報文時數(shù)據(jù)報服務有優(yōu)勢若報文長度較短，在128個字節(jié)之內，可采用128個字節(jié)為分組長度，則往往一次傳送一個分組就可以了。這樣，用數(shù)據(jù)報既迅速又經(jīng)濟。若用虛電路，為了傳送一個分組而建立虛電路和釋放虛電路就很浪費網(wǎng)絡資源。2）虛電路服務減少數(shù)據(jù)流量

7、的額外開銷在交換節(jié)點進行數(shù)據(jù)存儲轉發(fā)時，若使用數(shù)據(jù)報，每個分組必須攜帶完整的地址信息。而使用虛電路時，每個分組不需要攜帶完整的目的地址，而僅需要有個很簡單的虛電路號碼的標志，這就使分組的控制信息部分比特數(shù)減少，因而減少了額外開銷。,印刷學院,3）這兩種服務對待差錯處理和流量控制也有區(qū)別在使用數(shù)據(jù)報時，主機承擔端到端的差錯控制和流量控制。在使用虛電路時，分組按順序交付，網(wǎng)絡可以負責差錯控制和流量控制。4）數(shù)據(jù)報服務可靠性更高數(shù)據(jù)報服務中每個分組可獨立地選擇路由，當某個節(jié)點發(fā)生故障時，后續(xù)的分組就可另選路由，因而提高了可靠性。使用虛電路時，節(jié)點發(fā)生故障就宣告本次通信失敗，必須重新建立另一條虛電路。

8、5）數(shù)據(jù)報服務還很適合于將一個分組發(fā)送到多個地址，即廣播或多播。,印刷學院,5.2廣域網(wǎng)中的存儲轉發(fā)分組機制,轉發(fā)就是在當交換節(jié)點收到分組后，根據(jù)其目的地址查找轉發(fā)表（ForwardingTable），并找出應從節(jié)點的哪一個接口將該分組轉發(fā)出去。,“轉發(fā)”的概念,20101102,印刷學院,5.2.1在節(jié)點交換機中查找轉發(fā)表,分組往往要經(jīng)過許多節(jié)點交換機的存儲轉發(fā)才到達目的地。每一個節(jié)點交換機中都有一個轉發(fā)表，里面存放了到達每一個主機的路由。那么廣域網(wǎng)中的主機越多，查找轉發(fā)表就越費時間。在廣域網(wǎng)中一般采用層次地址結構:前一部分表示該主機所連接的分組交換機的編號，后一部分表示所連接的分組交換機的

9、端口號（或主機號）。,1.廣域網(wǎng)中的主機地址結構,1）廣域網(wǎng)中主機地址格式例：1,1,1,2,交換機編號,端口編號,印刷學院,圖5.3主機在廣域網(wǎng)中的地址和交換機中的轉發(fā)表,2）廣域網(wǎng)中交換機轉發(fā)分組的過程,交換機2轉發(fā)表,一個從主機1,2欲發(fā)往主機3,1的分組到達交換機2,下一跳為“交換機3”,一個從主機1,2欲發(fā)往主機2,3的分組到達交換機2,下一跳為“直接”。,印刷學院,2.按照目的站的交換機號確定下一跳,在確定下一跳時完全可以不根據(jù)目的站的完整地址，而只根據(jù)目的站地址中的交換機號就行。所以，若將轉發(fā)表中的目的站定義為“目的主機地址中的交換機號”，就可以進一步簡化轉發(fā)表。,112233,

10、印刷學院,5.2.2路由表中的默認路由,為了減少轉發(fā)表中的重復項目，可以用一個默認路由代替所有的具有相同下一跳的項目。默認路由是一種特殊的靜態(tài)路由，指的是當路由表中與數(shù)據(jù)報的目的地址之間沒有匹配的項目時路由器能夠做出的選擇。當具有超過一個以上的目的站有相同的下一跳時，使用默認路由會使轉發(fā)表更加簡潔，能減少查找轉發(fā)表的時間。,圖5.4廣域網(wǎng)中節(jié)點交換機1的轉發(fā)表,給出節(jié)點交換機1的轉發(fā)表。轉發(fā)表中的“直接”表示只通過本交換機直接發(fā)往所連接的主機，而不再轉發(fā)到其他節(jié)點。而當目的站是2、3和4時，分組都是轉發(fā)到節(jié)點3，因此“下一跳”這一列中“3”是重復出現(xiàn)的，可以進行簡化。,3,印刷學院,圖5.5使

11、用默認路由簡化轉發(fā)表,印刷學院,5.3擁塞控制,5.3.1擁塞控制概述5.3.2擁塞控制的原理5.3.3擁塞控制的方法5.3.4死鎖與防止,印刷學院,5.3.1擁塞控制概述,擁塞現(xiàn)象是指到達通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)量過多，使得該部分網(wǎng)絡來不及處理，以致引起這部分乃至整個網(wǎng)絡性能下降的現(xiàn)象，嚴重時甚至會導致網(wǎng)絡通信業(yè)務陷入停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。,這種現(xiàn)象跟公路網(wǎng)中常見的交通擁擠一樣，當節(jié)假日公路網(wǎng)中的車輛大量增加時，各種走向的車流相互干擾，使每輛車到達目的地的時間都相對增加(即延遲增加)，甚至有時在某段公路上車輛因堵塞而無法行駛(即發(fā)生局部死鎖)。,印刷學院,網(wǎng)絡的吞吐量與通信子網(wǎng)負荷(即通信

12、子網(wǎng)中正在傳輸?shù)姆纸M數(shù))有著密切的關系。當通信子網(wǎng)負荷比較小時，網(wǎng)絡的吞吐量(分組數(shù)/秒)隨網(wǎng)絡負荷的增加而線性增加。當網(wǎng)絡負荷增加到某一值后，若網(wǎng)絡吞吐量反而下降，則表征網(wǎng)絡中出現(xiàn)了擁塞現(xiàn)象。,印刷學院,在一個出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象的網(wǎng)絡中，到達某個節(jié)點的分組將會遇到無緩沖區(qū)可用的情況，從而使這些分組不得不由前一節(jié)點重傳，或者需要由源節(jié)點或源端系統(tǒng)重傳。當擁塞比較嚴重時，通信子網(wǎng)中相當多的傳輸能力和節(jié)點緩沖器都用于這種無謂的重傳，從而使通信子網(wǎng)的有效吞吐量下降。由此引起惡性循環(huán)，使通信子網(wǎng)的局部甚至全部處于死鎖狀態(tài)，最終導致網(wǎng)絡有效吞吐量接近為零。,印刷學院,5.3.2擁塞控制的原理,1.擁塞控制的基

13、本思路從原理上講，尋找擁塞控制的方案無非是尋找“總資源需求小于可用資源”成立的條件。需要或是增大網(wǎng)絡的某些可用資源，或減少一些用戶對資源的需求。2.擁塞控制的基本方法由于計算機網(wǎng)絡是一個很復雜的系統(tǒng)，從控制理論的角度看擁塞控制的問題時，可分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方法。,印刷學院,2.擁塞控制的基本方法,開環(huán)控制：就是在設計網(wǎng)絡時事先將有關發(fā)生擁塞的因素考慮周到，力求網(wǎng)絡在工作時不產生擁塞。一旦整個網(wǎng)絡系統(tǒng)運行起來，就不在中途改正了。閉環(huán)控制：是基于反饋環(huán)路的，有下面幾種措施。監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)，以便檢測到擁塞在何時、何地發(fā)生。將擁塞發(fā)生的信息傳送到可采取行動的地方。調整網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行以解決出現(xiàn)的問

14、題。,印刷學院,3.用于監(jiān)測網(wǎng)絡擁塞的指標以下指標的上升都標志著擁塞的增長：被丟棄的分組百分數(shù)平均隊列長度超時重傳的分組數(shù)平均分組時延分組時延的標準差,印刷學院,5.3.3擁塞控制的方法,1.緩沖區(qū)預分配法該方法用于虛電路分組交換網(wǎng)。擁塞控制方法簡介：在建立虛電路時，讓呼叫請求分組途經(jīng)的節(jié)點為虛電路預先分配一個或多個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。若某個節(jié)點緩沖器已被占滿，則呼叫請求分組另擇路由，或者返回一個“忙”信號給呼叫者。這樣，通過途經(jīng)的各節(jié)點為每條虛電路開設的永久性緩沖區(qū)(直到虛電路拆除)，就總能有空間來接納并轉送經(jīng)過的分組。此時的分組交換跟電路交換很相似。,印刷學院,擁塞控制方法缺點：這種方法不管有沒有

15、通信量，都有可觀的資源(線路容量或存儲空間)被某個連接占有，因此網(wǎng)絡資源的有效利用率不高。這種控制方法主要用于要求高帶寬和低延遲的場合，例如傳送數(shù)字化語音信息的虛電路。,印刷學院,2.分組丟棄法擁塞控制方法簡介：該方法不必預先保留緩沖區(qū)，當緩沖區(qū)占滿時，將到來的分組丟棄。對于數(shù)據(jù)報服務，分組組丟棄法來防止擁塞發(fā)生不會引起大的影響。對于虛電路服務，則必須在某處保存被丟棄分組的備份，以便擁塞解決后能重新傳送。解決被丟棄分組重發(fā)的方法：一種是讓發(fā)送被丟棄分組的節(jié)點超時，并重新發(fā)送分組直至分組被收到；另一種是讓發(fā)送被丟棄分組的節(jié)點在嘗試一定次數(shù)后放棄發(fā)送，并迫使數(shù)據(jù)源節(jié)點超時而重新開始發(fā)送。,印刷學院

16、,3.定額控制法（售票與檢票）擁塞控制方法簡介：設置適當數(shù)量的被稱做“許可證”的特殊信息，一部分許可證在通信子網(wǎng)開始工作前預先以某種策略分配給各個源節(jié)點，另一部分則在通信子網(wǎng)開始工作后在網(wǎng)中環(huán)游。當源節(jié)點要發(fā)送來自源端主機的分組時，它必須首先擁有許可證，并且每發(fā)送一個分組注銷一張許可證。目的節(jié)點方則每收到一個分組并將其遞交給目的主機后，便生成一張許可證。這樣便可確保子網(wǎng)中分組數(shù)不會超過許可證的數(shù)量，從而防止了擁塞的發(fā)生。,印刷學院,5.3.4死鎖與防止,擁塞現(xiàn)象達到極端嚴重時，一組節(jié)點由于沒有空閑緩沖區(qū)而無法接收和轉發(fā)分組，節(jié)點之間相互等待，既不能接收分組也不能轉發(fā)分組，并一直保持這一僵局，嚴

17、重時甚至導致整個網(wǎng)絡的癱瘓。這時就成為網(wǎng)絡發(fā)生了死鎖。死鎖是網(wǎng)絡中最容易發(fā)生的故障之一，即使在網(wǎng)絡負荷不很重時也會發(fā)生。只能靠人工干預來重新啟動網(wǎng)絡，解除死鎖。但重新啟動后并未消除引起死鎖的隱患，所以可能再次發(fā)生死鎖。存儲轉發(fā)死鎖；重裝死鎖,印刷學院,1.存儲轉發(fā)死鎖及其防止,何謂存儲轉發(fā)死鎖？發(fā)生在兩個節(jié)點之間的直接存儲轉發(fā)死鎖A節(jié)點的所有緩沖區(qū)裝滿了等待輸出到B節(jié)點的分組，而B節(jié)點的所有緩沖區(qū)也全部裝滿了等待輸出到A節(jié)點的分組；此時，A節(jié)點不能從B節(jié)點接收分組，B節(jié)點也不能從A節(jié)點接收分組，從而造成兩節(jié)點間的死鎖。發(fā)生在一組節(jié)點之間存儲轉發(fā)死鎖A節(jié)點企圖向B節(jié)點發(fā)送分組、B節(jié)點企圖向C節(jié)點

18、發(fā)送分組，而C節(jié)點又企圖向A節(jié)點發(fā)送分組，但此時每個節(jié)點都無空閑緩沖區(qū)用于接收分組，這種情形稱做間接存儲轉發(fā)死鎖。,印刷學院,存儲轉發(fā)死鎖防止方法一：每個節(jié)點設置M+1個緩沖區(qū)，并以0到M編號。M為從任一源節(jié)點到任一目的節(jié)點間的最大鏈路段數(shù)。每個源節(jié)點僅當其0號緩沖區(qū)空時才能接收源端系統(tǒng)來的分組，而此分組僅能轉發(fā)給1號緩沖區(qū)空閑的相鄰節(jié)點，再由該節(jié)點將分組轉發(fā)給2號緩沖區(qū)空閑的相鄰節(jié)點，最后該分組或者順利到達目的節(jié)點并被遞交給目的端系統(tǒng)；或者到了某個節(jié)點編號為M的緩沖區(qū)中再也轉發(fā)不下去，此時一定發(fā)生了循環(huán)，應該將該分組丟棄。,1.存儲轉發(fā)死鎖及其防止,印刷學院,由于每個分組都是按照編號遞增規(guī)則

19、分配緩沖區(qū)的，所以節(jié)點之間不會相互等待空閑緩沖區(qū)而發(fā)生死鎖現(xiàn)象。,M=3,M+1個緩沖區(qū),印刷學院,方法二(略),印刷學院,2.重裝死鎖及其防止,假設報文很長，被源節(jié)點拆成若干個分組發(fā)送，目的節(jié)點要將所有具有相同編號的分組重新裝配成報文遞交給目的端系統(tǒng)。若目的節(jié)點用于重裝報文的緩沖區(qū)空間有限，該目的節(jié)點用完了它的緩沖空間，但它又不能將尚未拼裝完整的報文遞送給目的端系統(tǒng)，而鄰節(jié)點仍在不斷地向它傳送分組，但它卻無法接收。經(jīng)過多次嘗試后，鄰節(jié)點就會繞道從其他途徑再向該目的節(jié)點傳送分組，但該目的節(jié)點已被死鎖，其周邊區(qū)域也由此發(fā)生了擁塞。,AddYourTitle,何為重裝死鎖？,死鎖中比較嚴重的情況是

20、重裝死鎖,印刷學院,允許目的節(jié)點將不完整的報文遞交給目的端系統(tǒng)。一個不能完整重裝的報文能被檢測出來，并要求發(fā)送該報文的源端系統(tǒng)重新傳送。為每個節(jié)點配備一個后備緩沖空間，用以暫存不完整的報文。,印刷學院,5.4路由器5.4.1路由器的基本概念5.4.2路由器的工作原理5.4.3路由器的結構5.4.4路由器的功能,印刷學院,5.4路由器,網(wǎng)橋的主要用途：實現(xiàn)為數(shù)不多的同構型局域網(wǎng)相連。路由器的用途：眾多局域網(wǎng)互聯(lián)異構型局域網(wǎng)的互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的互連路由器的優(yōu)勢路由器是在網(wǎng)絡層上實現(xiàn)互連的，它能識別不同的網(wǎng)絡層協(xié)議，具有更強的互連能力。尤其是高檔路由器還具有構建大、中型企業(yè)網(wǎng)所必需的其他功能，目前

21、被廣泛使用。,印刷學院,目前，TCP/IP網(wǎng)絡全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網(wǎng)通過路由器互連起來的國際性網(wǎng)絡。這種網(wǎng)絡稱為以路由器為基礎的網(wǎng)絡（RouterBasedNetwork）。,印刷學院,5.4.1路由器的基本概念,所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地址移動到目標地址的活動。一般來說，在路由過程中，信息會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。交換發(fā)生在OSI的第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層（即網(wǎng)絡層），這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式不同。,印刷學院,路由器（Router）是互聯(lián)網(wǎng)的主要

22、節(jié)點設備,它會根據(jù)信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號。路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡的樞紐、“交通警察”。目前路由器，各種不同檔次的產品已經(jīng)成為實現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務的主力軍。,印刷學院,每個路由器中都建立和維護一張路由表。,U表示該路由狀態(tài)為“up”（即激活狀態(tài)），標志G(Gateway)表示此項把分組導向外部網(wǎng)關，標志H(Host)表示通過網(wǎng)關到達特定主機的路由。eth0、eth1和eth2為路由器接口號，lo0為自身端口(回環(huán))，Default對應默認網(wǎng)關。,印刷學院,路由表用于記錄轉發(fā)分組信息。每當分組到達時，就在路由表中查找目的地

23、址并按以下算法進行路由。如果目標主機和源主機在同一個網(wǎng)段，便直接發(fā)送給目標主機。,路由器將所有目的地為網(wǎng)絡內主機(-254)的數(shù)據(jù)通過接口eth0(IP地址為4)發(fā)送；所有目的地為網(wǎng)絡內主機的數(shù)據(jù)通過接口eth1(IP地址為1)發(fā)送。,印刷學院,如果分組是發(fā)給遠程網(wǎng)絡的，就轉發(fā)給路由表提供的下一個路由器。,此項告訴主機所有目的地為網(wǎng)絡內主機的分組通過網(wǎng)關54路由過去。,印刷學院,如果目標主機的IP地址在路由表中沒找到，則發(fā)往默認網(wǎng)關。Default

24、定義了一個默認路由。如果在路由表中沒有與目的地址相匹配的項，該分組就被送到默認網(wǎng)關54。,印刷學院,(4)回環(huán)地址。IP地址A類地址：1126，B類地址:128191，中間留的被稱為本地回環(huán)地址（指本機）。回環(huán)地址主要作用有兩個：一是測試本機的網(wǎng)絡配置，例如：ping來測試本機TCP/IP是否正常。另一個作用是某些C/S的應用程序在運行時需調用服務器上的資源，一般要指定SERVER的IP地址，但當該程序要在同一臺機器上運行而沒有別的SERVER時就可以把SERVER的資源裝在本機，SERVER的IP地

25、址設為也同樣可以運行。對于網(wǎng)站建設者來說是常常用到的。,印刷學院,路由器改進了網(wǎng)橋的功能，它將數(shù)據(jù)幀“封裝”到含有路由和傳送信息的數(shù)據(jù)報中，在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳送。當路由器收到一個數(shù)據(jù)報后，讀出其中的源和目標網(wǎng)絡地址，然后根據(jù)路由表中的信息，利用復雜的路由算法，為數(shù)據(jù)報選擇合適的路由并轉發(fā)該數(shù)據(jù)報。,5.4.2路由器的工作原理,印刷學院,5.4.2路由器的工作原理,當源主機發(fā)送數(shù)據(jù)報給同一IP子網(wǎng)的另一臺主機時，它將直接把數(shù)據(jù)報送到網(wǎng)絡上，對方就能收到。當源主機發(fā)送數(shù)據(jù)報給不同IP子網(wǎng)上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網(wǎng)上的路由器

26、，把數(shù)據(jù)報送給該路由器，由路由器負責把數(shù)據(jù)報送到目的主機。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把數(shù)據(jù)報送給一個稱為“默認網(wǎng)關（DefaultGateway）”的路由器上?！澳J網(wǎng)關”是每臺主機上的一個配置參數(shù)，它是接在同一個網(wǎng)絡上的某個路由器端口的IP地址。,1.源主機選擇路由器,印刷學院,印刷學院,路由器先判定端口所接的是否是目的子網(wǎng)。如果是，就直接把分組通過端口送到網(wǎng)絡上，否則，也要選擇下一個路由器來傳送分組。通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉發(fā)出去，把不知道的IP分組送給“默認網(wǎng)關”路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網(wǎng)絡丟棄。,2.路由器選擇

27、下一級路由器,1.源主機選擇路由器,3.路由器工作原理舉例,工作站A需要向工作站B傳送信息（假定B的IP地址為）。,A將B的地址連同數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送給R1。R1收到A的數(shù)據(jù)幀后，先從報頭中取出地址，并根據(jù)路徑表計算出發(fā)往B的最佳路徑：R1R2R5B，并將數(shù)據(jù)幀發(fā)往R2。R2重復R1的工作，并將數(shù)據(jù)幀轉發(fā)給R5。R5同樣取出目的地址，發(fā)現(xiàn)就在該路由器所連接的網(wǎng)段上，于是將該數(shù)據(jù)幀直接交給B。B收到A的數(shù)據(jù)幀，一次通信過程宣告結束。,印刷學院,路由器是一個專門處理路由選擇的計算機系統(tǒng)，核心部件：CPU、存儲器、交換開

28、關、輸入端口、輸出端口。,5.4.3路由器的結構,CPU,輸入端口,交換結構,轉發(fā)表,分組處理,輸出端口,路由選擇,分組轉發(fā),印刷學院,5.4.4路由器的功能,在網(wǎng)絡間截獲發(fā)送到遠地網(wǎng)段的報文，起轉發(fā)的作用。選擇最合理的路由，引導通信。按照預定的規(guī)則把大的數(shù)據(jù)包分解成適當大小的數(shù)據(jù)包，到達目的地后再把分解的數(shù)據(jù)包包裝成原有形式。多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡段。路由器的主要任務是把通信引導到目的地網(wǎng)絡，然后到達特定的節(jié)點站地址。,印刷學院,5.5網(wǎng)絡層IP協(xié)議,IP：InternetProtocol（網(wǎng)絡互連的協(xié)議），是為計算機網(wǎng)絡相互連接進行通信而設計的協(xié)議。IP協(xié)議是TCP/

29、IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一。與IP協(xié)議配套的協(xié)議還有4個：地址解析協(xié)議（ARP,AddressResolutionProtocol）反向地址解析協(xié)議（RARP,ReverseAddressResolutionProtocol）因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（ICMP,InternetControlMessageProtocol）因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP,InternetGroupManagementProtocol）。,印刷學院,5.5.1IP地址,為了能把多個物理網(wǎng)絡在邏輯上抽象成一個互聯(lián)網(wǎng)，IP協(xié)議為每臺主機分配了一個唯一的32位地址，稱為IP地址(記錄在主機的硬盤中)。IP地址的唯一性：網(wǎng)絡中

30、每一主機均有不同的IP地址,不存在具有相同IP地址的兩臺主機。路由器等網(wǎng)絡設備，不同的端口連接了不同的網(wǎng)絡，有不同的IP地址。IP地址的授權：IP地址包括網(wǎng)絡號和網(wǎng)內主機號這兩部分。網(wǎng)絡地址由Internet地址管理機構(ICANN，互聯(lián)網(wǎng)域名與地址管理機構。CNNIC，中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心)分配，主機地址由網(wǎng)絡管理人員負責分配。,印刷學院,1.IP地址的組成與表示方法,(1)IP地址的組成IP地址由網(wǎng)絡號（網(wǎng)絡ID）和主機號（主機ID）兩部分組成。網(wǎng)絡ID是IP地址的第一部分，標識該計算機所在的網(wǎng)絡段。主機ID是IP地址的第二部分，標識一個段內的計算機、路由器或其他設備。,IP地址,印刷學院

31、,IP地址的二進制表示法:按照TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址用32位二進制來表示，例如一個采用二進制形式的IP地址是“10000001001101000000000000001111”,(2)IP地址的表示方法,印刷學院,IP地址的十進制表示法:為了方便描述和使用，將組成IP地址的32位二進制數(shù)分成4組，每8位一組，用小數(shù)點將它們隔開，然后用十進制數(shù)表示。例如，10000001.00110100.00000000.00001111對應于：5。10000000.00001010.0000101.00100101對應于7。,(2)IP地址的表示方法,印刷學院

32、,2.IP地址分類,IP地址分成A,B,C,D,E五類：A類地址的第1位為“0”，B類地址的前兩位為“10”，C類地址的前3位為“110”，D類地址的前4位為“1110”，E類地址的前5位為“11110”。在32位的IP地址中，最多用5位標識IP地址的類型，類型標識符越長，可使用的地址空間就越小。,印刷學院,A類地址：,類型標識符1位網(wǎng)絡地址長度為7位，允許有126個不同的A類網(wǎng)絡(網(wǎng)絡地址的0和127保留用于特殊目的)。主機地址長度為24位，每個A類網(wǎng)絡的主機地址數(shù)多達224(16777216)個。A類IP地址結構適用于適用于主機數(shù)多，網(wǎng)絡數(shù)較少的大型網(wǎng)絡。A類地址的范圍是12

33、55,印刷學院,B類地址：,類型標識符2位網(wǎng)絡地址長度為14位，允許有214(16384)個不同的B類網(wǎng)絡。主機地址長度為16位，每個B類網(wǎng)絡的主機地址數(shù)多達216(65536)個。B類地址適用于中等情況的網(wǎng)絡，例如一些國際性大公司與政府機構等。B類地址的范圍是55,印刷學院,C類地址：,110網(wǎng)絡地址(21位)主機地址(8位),類型標識符3位網(wǎng)絡地址長度為21位，允許有221(2097152)個不同的C類網(wǎng)絡。主機地址長度為8位，每個C類網(wǎng)絡的主機地址數(shù)最多為256個。C類地址適用于較小的網(wǎng)絡中，例如一些小公司與普通的研究機構

34、。C類IP地址的范圍是55。,印刷學院,類型標識符4位,多目廣播地址(28位)。D類地址不標識網(wǎng)絡，用于特殊的用途，基本的用途是廣播。D類地址范圍是55,類型標識符5位，保留用于實驗和將來使用E類地址范圍是55,D類地址:,E類地址:,net-id24bit,host-id24bit,net-id16bit,net-id8bit,0,A類地址,host-id16bit,B類地址,C類地址,0,1,1,D類地址,1110,多播地址,E類地址,保留為今后使用,1111

35、0,0,1,A、B、C三類:由Internet在全球范圍內統(tǒng)一分配D類為組播地址:用于廣播和組播E類是保留地址:用于擴展，未使用,55,55,55,印刷學院,特殊的IP地址,全0的IP地址：是全零網(wǎng)絡，代表默認網(wǎng)絡，幫助路由器發(fā)送路由表中無法查詢的包。如果設置了全零網(wǎng)絡的路由，路由表中無法查詢的包都將送到全零網(wǎng)絡的路由中去。127.X.X.X.，這里X為0到255之間的整數(shù)：這樣的網(wǎng)絡號碼用于本地軟件進行回送測試(LoopbackTest)。全1地址25

36、55：55表示廣播地址(全網(wǎng)廣播),也就是說和你的主機位于同一網(wǎng)段的主機都會收到廣播包,但是發(fā)送此信息的主機不會收到.,印刷學院,日照校區(qū)家屬區(qū)網(wǎng)絡計算機IP地址配置,印刷學院,5.5網(wǎng)絡層IP協(xié)議5.5.1IP地址1.IP地址的組成與表示方法2.IP地址分類3.IP地址與MAC地址的區(qū)別,復習：,印刷學院,net-id24bit,host-id24bit,net-id16bit,net-id8bit,0,A類地址,host-id16bit,B類地址,C類地址,0,1,1,D類地址,1110,多播地址,E類地址,保留為今后使用,11110,0,1

37、,A、B、C三類:由Internet在全球范圍內統(tǒng)一分配D類為組播地址:用于廣播和組播E類是保留地址:用于擴展，未使用,55,55,55,2.IP地址分類,印刷學院,3.IP地址與MAC地址的區(qū)別,(1)所歸屬的協(xié)議不同IP地址是指Internet協(xié)議使用的地址，而MAC地址是Ethernet協(xié)議使用的地址。IP地址與MAC地址之間并沒有什么必然的聯(lián)系。(2)存儲位置不同MAC地址是Ethernet網(wǎng)卡上帶的地址。每個EthernetNIC廠家必須向IEEE組織申請一

38、組MAC地址，在生產NIC時編程寫入EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）中。IP地址信息存儲在主機的硬盤中。每個Internet服務提供商（ISP）必須向有關組織申請一組IP地址，然后分配給服務客戶。,印刷學院,(3)所起的作用不同MAC地址存在于每一個Ethernet包中，是Ethernet包頭的組成部分，Ethernet交換機根據(jù)Ethernet包頭中的MAC源地址和MAC目的地址實現(xiàn)包的交換和傳遞。IP地址是Internet協(xié)議地址，每個Internet包必須帶有IP地址。(4)位長不同MAC地址為48位IP地址現(xiàn)在是32位長，正在擴充到128位。(5)工作領域不同IP地址通常工作于廣

39、域網(wǎng)，路由器處理的就是IP地址。MAC地址工作于局域網(wǎng)。,印刷學院,IP地址與物理地址的區(qū)別,TCP報文,IP數(shù)據(jù)報,MAC幀,應用層數(shù)據(jù),首部,首部,尾部,首部,IP地址,物理地址,網(wǎng)絡層及以上使用IP地址,鏈路層及以下使用物理地址,可以在Ethernet上傳送IP信息，此時IP地址只是Ethernet信息包數(shù)據(jù)域的一部分，Ethernet交換機或處理器看不見IP地址，只是將其作為普通數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)絡上層軟件才會處理IP地址。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,IP數(shù)據(jù)報的格式能夠說明IP協(xié)議都具有什么功能。在TCP/IP的標準中，各種數(shù)據(jù)格式常常以32b（即4個字節(jié)）為單位來描述。,印刷學

40、院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,4位，表示IP的版本,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,報頭長度指的是報頭占4個字節(jié)（32b）的數(shù)目。該字段最大數(shù)為15，普通IP數(shù)據(jù)報字段的值是5。報頭最長為60個字節(jié)。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,用來獲得更好的服務。包括一個3b的優(yōu)先權子字段、4b的TOS子字段和1b未用位(必須置為0)。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,指整個IP數(shù)據(jù)報的長度，以字節(jié)為單位。由于該字段長16b，所以IP數(shù)據(jù)報最長可達65535字節(jié)。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,標識(identification)占16bit，它是一個計數(shù)器，用來產生數(shù)據(jù)報的標識,印刷

41、學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,預留位，可否分段位，是否結束位,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,分段在原始數(shù)據(jù)報中的位置，以8字節(jié)為單位,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,由源主機設置的可經(jīng)過的最多路由器數(shù)，可防死循環(huán)問題。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,指定數(shù)據(jù)由哪一種協(xié)議建立或接收,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,用于IP報頭校驗和，確保報頭的完整性。是根據(jù)IP報頭計算的檢驗和碼。它不對報頭后面的數(shù)據(jù)進行計算。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,每一份IP數(shù)據(jù)報都包括源IP地址和目的IP地址。它們都是32b的值。,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,可對路由進行更嚴格的設

42、置，很少使用,印刷學院,5.5.2IP數(shù)據(jù)報格式,為保證報頭是32bit的整數(shù)倍而插入的值為0的填充字節(jié),印刷學院,5.5.3IP路由選擇,主機的IP路由選擇是簡單的：如果目的主機與源主機直接相連或都在一個共享網(wǎng)絡上，那么IP數(shù)據(jù)報就直接送到目的主機上。否則，主機把數(shù)據(jù)報發(fā)往默認的路由器上，由路由器來轉發(fā)該數(shù)據(jù)報。,一、主機的路由選擇機制,對于大多數(shù)操作系，可以使用的簡單算法為把主機指定為為主機或路由器。作為主機時，從不把數(shù)據(jù)報從一個接口轉發(fā)到另一個接口，作為路由器則要轉發(fā)數(shù)據(jù)報。,印刷學院,路由器使用路由表保存自己知道的網(wǎng)絡的信息,它包括:目的IP地址：它可以是一個完整的主機地址或是一個網(wǎng)絡

43、地址。下一個路由器地址：是與當前路由器直接相連的路由器地址,或是直接相連的網(wǎng)絡IP地址。主機地址主機號非0,網(wǎng)絡地址主機號為0。標志：其中一個表明目的IP地址是網(wǎng)絡地址還是主機地址。另一個指明下一站是真正的路由器還是網(wǎng)絡接口。,二、路由表,印刷學院,IP路由選擇是逐跳地進行的。從路由表信息中，IP并不知道到達任何目的的完整路徑。所有的IP路由選擇只為數(shù)據(jù)報傳輸提供下一站路由器的IP地址。,UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議ICMP:因特網(wǎng)控制報文協(xié)議IGMP:互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議,印刷學院,(1)搜索路由表,尋找能與目的地址完全匹配的條目,如果找到，直接發(fā)給該主機。(2)搜索路由表,尋找能與目的網(wǎng)絡號完全匹配

44、的條目,如果找到，將包發(fā)給這一條目指定的下一個路由器或是網(wǎng)絡接口。(3)搜索路由表,尋找默認條目,如果找到把這個報文發(fā)給所它指定的路由器。(4)如果都不成功,將不再發(fā)送這個包,向源地址發(fā)送一個ICMP(InternetControlMessageProtocol)不可達報文。,三、IP路由選擇完成的功能,印刷學院,5.6子網(wǎng)和超網(wǎng),為了便于主機快速確定IP地址的哪部分代表網(wǎng)絡號，哪部分代表主機號，判斷兩個IP地址是否屬于同一網(wǎng)絡，就產生的子網(wǎng)掩碼的概念。,一、子網(wǎng)掩碼,1.出現(xiàn)子網(wǎng)掩碼的緣由,印刷學院,功能1：將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分。子網(wǎng)掩碼是用來標識IP中32位二進制中

45、有多少位屬于網(wǎng)絡地址。在尋址中，子網(wǎng)掩碼是主機用來判斷所發(fā)送的數(shù)據(jù)包目的地址是本地還是需要路由，從而選擇不同的發(fā)送路徑。,2.子網(wǎng)掩碼的功能,功能2：用來劃分子網(wǎng)。在實際應用中，經(jīng)常遇到網(wǎng)絡號不夠的問題，需要把某類網(wǎng)絡劃分出多個子網(wǎng)，采用的方法就是將主機號標識部分的一些二進制位劃分出來用來標識子網(wǎng)。,印刷學院,A類網(wǎng)絡：B類網(wǎng)絡：C類網(wǎng)絡：,3.默認子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應網(wǎng)絡地址的所有位都置為1，對應于主機地址的所有位都置為0。,印刷學院,4.用子網(wǎng)掩碼判斷IP地址的網(wǎng)絡號與主機號的方法,用IP地址與子

46、網(wǎng)掩碼進行與運算,將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進行邏輯“與”運算，得到IP地址的網(wǎng)絡地址，剩下的部分就是主機地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡地址和主機地址。,印刷學院,例1:為A類IP地址，與進行與運算，得出網(wǎng)絡號為。,例2：為C類IP地址,與進行與運算，得出網(wǎng)絡號為0與與進行與運，得出網(wǎng)絡號為說明兩主機位于同一網(wǎng)絡。,印刷學院,二、子網(wǎng)劃分,若一個類型的地址對于實際需要來說太多了，就等于是浪費

47、了IP資源，那么可以對網(wǎng)絡來進行分割。為了充分利用網(wǎng)絡IP地址資源，減少網(wǎng)絡阻塞，減少網(wǎng)絡的廣播，有必要對同一網(wǎng)段進行更細的分割，即子網(wǎng)的劃分。劃分子網(wǎng)是使用主機號字節(jié)中某些位作為子網(wǎng)號的一種機制。劃分子網(wǎng)后一個IP地址成為3部分，即網(wǎng)絡號、子網(wǎng)號、主機號。,（內容回顧）,印刷學院,IP地址,網(wǎng)絡號,主機號,兩級IP地址,三級IP地址,印刷學院,(1)劃分的子網(wǎng)數(shù)目表示為2m。如要分8個子網(wǎng)，8=23。如果不恰好是2的多少次方，則取大為原則，如要劃分為6個，則同樣要考慮23。(2)主機號按高序被m個1占用，其余變?yōu)?，轉換為十進制，即為掩碼。如m=3，表示主機號中有3位被劃為“網(wǎng)絡標識號”占用

48、。所以主機號對應的子網(wǎng)掩碼字節(jié)段為“11100000”。轉換成十進制后為224，這就是最終確定的子網(wǎng)掩碼。如果是C類網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼為24；如果是B類網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼為；如果是A類網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼為。,1.子網(wǎng)劃分時如何確定子網(wǎng)掩碼,印刷學院,劃分子網(wǎng)數(shù)子網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼（二進制）子網(wǎng)掩碼（十進制）12111111111.11111111.11111111.100000002834211111111.11111111.11111111.110000009258311111111

49、.11111111.11111111.1110000024916411111111.11111111.11111111.11110000401732511111111.11111111.11111111.11111000483364611111111.11111111.11111111.1111110052,舉例：C類網(wǎng)劃分子網(wǎng)個數(shù)與子網(wǎng)掩碼的關系,印刷學院,2.子網(wǎng)劃分時如何確定網(wǎng)絡號和主機號,舉例：將一個網(wǎng)絡號為的C類網(wǎng)絡分成4個子網(wǎng)。解：（1）求子網(wǎng)掩碼該C類網(wǎng)內

50、的主機IP地址為-254。把主機號2個高序位變?yōu)?，其余變?yōu)?，即為11000000，轉換為十進制為192。該子網(wǎng)掩碼為92。,印刷學院,（2）求第1個子網(wǎng)的網(wǎng)絡號和主機號第1個子網(wǎng)的主機號部分是從“00000001”到“00111110”。（實際上主機號只有最后面的6位）主機號部分對應的十進制為1-62對應的主機號部分IP地址范圍為-2。子網(wǎng)的網(wǎng)絡地址為。,舉例：將一個網(wǎng)絡號為的C類網(wǎng)絡分成4個子網(wǎng)。,印刷學院,（2）求第2個子網(wǎng)的網(wǎng)絡號和主機號第2個子網(wǎng)的

51、主機號部分是從“01000001”到“01111110”。（實際上主機號只有最后面的6位）主機號部分對應的十進制為65-126對應的十進制IP地址范圍為5-26。對應這個子網(wǎng)的網(wǎng)絡地址為1000000,即4。,印刷學院,求第3個子網(wǎng)的網(wǎng)絡號和主機號第3個子網(wǎng)的主機號部分是從“10000001”到“10111110”，（實際上主機號只有最后面的6位）主機號部分對應的十進制為129-190對應的十進制IP地址范圍為29-90。對應這個子網(wǎng)的網(wǎng)絡地址為192.9.200

52、.10000000,即28。,印刷學院,求第4個子網(wǎng)的網(wǎng)絡號和主機號第4個子網(wǎng)的主機號部分是從“11000001”到“11111110”，（實際上主機號只有最后面的6位）主機號部分對應的十進制為193-254對應的十進制IP地址范圍為93-54。對應這個子網(wǎng)的網(wǎng)絡地址為1000000，即92。,印刷學院,三、超網(wǎng)（New）,“超網(wǎng)”是把一些小網(wǎng)絡組合成一個大網(wǎng)絡-超網(wǎng)。超網(wǎng)就是指子網(wǎng)合并技術，比如某公司有很多計算機，但沒有申請到滿足需要用的B類IP，只申請到了連續(xù)段的C類IP，那么可以

53、采用子網(wǎng)合并技術，通過設置子網(wǎng)掩碼來進行合并。將若干個連續(xù)的子網(wǎng)使用一個IP地址和掩碼組成的網(wǎng)絡來表示就是實現(xiàn)了超網(wǎng)。,1.超網(wǎng)的概念,印刷學院,(1)通過減少路由表中C類網(wǎng)絡的路由條目來減少路由器所維護的路由表的大小。超網(wǎng)也就是路由聚合的過程。(2)只為網(wǎng)絡分配其實際所需的地址數(shù)，因而可以更高效地利用那些未使用的地址空間。例如，一個B類地址包含大約6.5萬個主機地址，而一個網(wǎng)絡可能只需幾千個IP地址，這就造成了大量未使用的地址資源也不能被其他網(wǎng)絡所利用。同樣，由于C類網(wǎng)絡只有254個可用的地址，構成網(wǎng)絡太小，許多部門可能需要幾個C類地址，所以進行聚合是必要的。,2.實現(xiàn)超網(wǎng)的原因,印刷學院,

54、C類網(wǎng)絡地址大約有200萬個（221=2097125）如果一個節(jié)點要想獲得2000個IP地址，就給它2048個地址塊（8個緊連的C類網(wǎng)絡地址），而不是一整個B類地址。同樣，一個部門想要8000個地址，可以給它分配8192個地址（32個緊連的C類地址）。這樣就可以充分利用IP地址空間，且不會造成巨大浪費。,印刷學院,按照組建超網(wǎng)的基本構思，全球被劃分為4個區(qū)，每個區(qū)分配一部分C類地址。（1）55歐洲。（2）55北美。（3）55中美和南美。（4）20

55、55亞洲和太平洋地區(qū)。,3.全球組建超網(wǎng)的基本規(guī)劃,C類地址的范圍：55,印刷學院,（1）假設劍橋大學需要2048個地址，可分配給它到55，以及一個的掩碼。分析：起始地址：11000010000110000000000000000000結束地址：55110000100001100000000111111111112047掩碼：11111111111111111111000000000000超網(wǎng)地址：

56、11000010000110000000000000000000,4.組建超網(wǎng)示例,印刷學院,（2）假如牛津大學需要4096個地址，可分配從到55的地址，以及將的掩碼分配給它們。分析：,結束地址：55,4096,掩碼：,超網(wǎng)地址：,起始地址：,印刷學院,(3)愛丁堡大學又申請1024個地址，這時可以分配給它到55的地址和的掩碼。分析合理性？（作業(yè)）

57、,印刷學院,全歐洲的路由表中都將加入3條表項，每條表項都包含一個網(wǎng)絡地址和一個掩碼。,印刷學院,：194.24.00010001.00000100首先與劍橋大學的掩碼,即255.255.11111000.00000000做與運算，得：194.24.00010000.00000000，即，這個值與劍橋的網(wǎng)絡地址不匹配；接著目的地址與牛津大學的掩碼即255.255.11110000.00000000相與，得：194.24.00010000.00000000，即，這個值與牛津大學的網(wǎng)

58、絡地址相匹配，因此分組發(fā)送往牛津大學的路由器。,當目的地址為的分組到達時路由器如何轉發(fā)？,5.超網(wǎng)應用示例,印刷學院,5.11IPv6簡介（補充內容）,一、IPv6產生的背景二、IPV6特點三、IPv6發(fā)展現(xiàn)狀四、IPv6地址格式五、IPv6地址類型六、IPv6的安全性問題,印刷學院,5.11IPv6簡介（補充內容）,IPv4技術下網(wǎng)絡地址資源有限：從理論上講，IPv4編址1600萬個網(wǎng)絡、40億臺主機（232）。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網(wǎng)絡地址和主機地址的數(shù)目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。世界各個地區(qū)網(wǎng)絡地址資源不均衡：全球IP地址，北美占有3/4，約30億個，而亞洲只有不到4億個。中國擁有的IP地址不能滿足需求：中國截止2010年6月IPv4地址數(shù)量達到2.5億，落后于4.2億網(wǎng)民的需求。,一、IPv6產生的背景,印刷學院,IETF：TheInternetEngineeringTaskForce，Internet工程任務組IPv6：InternetProtocolVersion6IPng：IPNextGeneration，下一代IP,IETF在1992年6月就提出要IPng，現(xiàn)正式稱為IPv6。,印刷學院,二、IPv6特點,（1）IPV