《互联网络层》ppt课件

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1、人民邮电出版社第3章互联网络层2021/7/23.1网络层的互联技术3.1.1网络互联概述1.互联网如果利用网络互联设备将两个或多个物理网络相互连接，就成了互联网络（internetwork），简称互联网（internet，注意“i”为小写，当“I”为大写时，即Internet，特指全球范围内的互联网）。将多个物理网络互联的最常用设备是路由器（Router），如图3-1所示,该示意图有4个物理网络，这4个物理网络通过R1、R2、R3、R4和R5共5个路由器来实现其互联互通的作用。第页3.1网络层的互联技术第页3.1网络层的互联技术3.1.1网络互联概述2.I

2、ntranet与Extranet如果一个企业内部网络，使用了Internet中的TCP/IP协议及其网络互联技术，就是一个Intranet。简单地说，Intranet就是一个有限的、封闭的计算机网络，而该网络使用Internet技术共享数据，一个Intranet可以是一个Internet的子网，不过在子网与Internet的交界处增加了访问控制，以防止不受欢迎的访问。由于Internet技术的成熟与普及，使使用了Internet技术的Intranet实现和维护费用较低。如果一个Intranet通过防火墙等技术与外部Internet相连，该Intranet就是

3、一个开放的，通过外部可以访问的网络，这时它就成了一个Extranet，因此从某种程度上说，Extranet就是公司与公司之间的网络。第页3.1网络层的互联技术3.1.2路由器路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络。路由器具有转发报文和路由选择两大功能.路由器不关心各子网使用的硬件设备，但要求各网络层协议要运行功能一致的软件。第页3.1网络层的互联技术3.1.2路由器1.路由器的工作原理当IP子网中的一台主机发送IP报文给不同IP子网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网的路由器，把IP报文送给该路由器，由路由器负责把IP报文送到目的地。路由器转发IP报文时，只

4、根据IP报文中目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP报文送出去。每个路由器在收到IP报文后也要判定端口所连接的是否是目的子网，如果是，就直接把报文通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来转发IP报文。第页3.1网络层的互联技术3.1.2路由器2.路由器的功能（1）在网络之间接收和发送数据包。（2）为网际间通信选择最合理的路由。（3）根据需要可对数据包进行拆分或组装。（4）对于支持多通信协议的路由器，可以将两个使用不同协议的网络连接起来。（5）网络安全功能，目前大部分路由器都具备一定的防火墙功能，能够屏蔽内部网络的IP地址，自由设定IP地址、

5、通信端口过滤等，使网络更加安全。第页3.1网络层的互联技术3.1.3面向连接的互联技术通信的源端和目标端之间建立了一条逻辑通路，一般称为虚电路（virtualcircuit).面向连接（connect-oriented）的互联技术，这种方式看似简单，易于实现，但其最大的缺点是如果不能保证虚电路中沿途经过的节点都能可靠的发送数据，就可能使网络崩溃。由于互联网所连网络的复杂性和多样性，很难保证所节点都能可靠的发送数据。第页3.1网络层的互联技术3.1.4无连接的互联技术无连接的(connectionless)的互联网解决方案在源端和目标端之间不需要建立一条逻辑通

6、路，而是送到网络中的每个分组带有完整的目标主机地址，收到分组的节点（主要是路由器）根据目标地址和当前网络状况（如通信量等），选择一条合适的线路把分组发送到接近目标端的下一个节点，通过多个节点的转发，最终把分组送达目标节点。第页3.1网络层的互联技术3.1.5IP互联原理对互联的不同物理网络（具体表现就是不同网络的网络接口卡和设备驱动程序互不相同）上传输的数据帧，都加上一层相同的“包装”，使加了“包装”后的网络数据帧对外有统一的“外表”（为了区别数据帧，我们就把它叫“数据报”）。这样的数据报，不同网络中的节点（主要是路由器）都可以识别，因此，就可以根据数据报的

7、目标地址，把它从一个节点转发到另一个节点，直到目标主机。最后由目标主机对数据报的内容进行解释。第页3.2IP协议3.2.1IP协议概述IP协议是TCP/IP协议簇中最重要的协议，从协议体系结构来看，向下它屏蔽了不同物理网络的低层，向上它提供了一个逻辑上统一的互联网。TCP/IP网络中的IP就如同邮政服务中的“标准信封”，在这个基本的、有效的传送机制中，任何种类的数据都能放入到该“标准信封”中，如图3-3所示。IP协议头被封装在内的高层数据图3-3IP协议示意图第页3.2IP协议3.2.1IP协议概述1.IP协议的主要功能IP协议所完成的主要功能包括以下内容：

8、将上层数据（如TCP，UDP数据）或同层的其它数据（