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《宽带IP网络》总复习教案pdf

发布时间:2019-07-22 01:28 来源:未知 编辑:admin

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  北京邮电大学函授、远程教育 《宽带 IP 网络》总复习教案 第 1章 概述 1.1 宽带 IP 网络的概念及发展过程 ●宽带 IP 网络的概念 P2 * 1.2 宽带 IP 网络的组成 从宽带 IP 网络的工作方式上看,它可以划分为两大块:边缘部分和核心部分。 1.2.1 IP 网络的边缘部分 1、边缘部分的组成 边缘部分由所有连接在 IP 网络上的主机组成,这部分是用户直接使用的,用来进行通信 和资源共享。 1.2.2 IP 网络的核心部分 * 组成——核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。 作用——为边缘部分提供连通性和交换。 1、核心部分的网络 核心部分的网络根据覆盖范围可分为广域网(WAN)和城域网(MAN)。 核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括分组交换网、帧中继网、ATM 网等。 2、核心部分的路由器 路由器是 IP网络中实现网络互连的关键构件,其任务是根据某种路由选择算法进行路由 选择并转发收到的分组。 1.3 宽带 IP 网络的特点 P10 1.4 宽带 IP 网络的 QoS 1、IP 网服务质量(QoS)的概念 P11(了解) 2、宽带IP网络的QoS性能指标 * 反映宽带 IP网络的 QoS性能指标主要有: (1)带宽 (2)时延 (3)时延抖动 (4)吞吐量 (5) 包丢失率 1.5 宽带 IP 网络的关键技术 宽带 IP 网络的关键技术主要包括宽带传输技术、宽带接入技术和高速路由器技术。* 1 第 2 章 宽带 IP网络的体系结构 2.1 TCP/IP 参考模型 2.1.1 TCP/IP 分层模型 1、OSI参考模型 P19 图2-1 2、TCP/IP分层模型 * (1)TCP/IP分层模型 TCP/IP模型及与OSI参考模型的对应关系 P22图2-3 ●网络接口层——对应 OSI 参考模型的物理层和数据链路层; ●网络层——对应 OSI参考模型的网络层; ●运输层——对应 OSI参考模型的运输层; ●应用层——对应 OSI参考模型的 5、6、7 层。 (2)TCP/IP模型各层功能及协议 ①应用层 作用 P22 协议 P22 (了解) 数据传送单位是报文。 ②运输层 作用 P22 运输层提供了两个并列的协议:(特点及适用场合 P22) ●传输控制协议 TCP ●用户数据报协议 UDP 数据传送单位是 TCP 报文段或 UDP报文(统称为报文段)。 ③网络层(数据传送单位——IP 数据报) 作用 P22 网络层的核心协议是 IP协议——特点 P22 网络层的辅助协议是协助 IP 协议更好地完成数据报传送,主要有: ●地址转换协议 ARP ●逆向地址转换协议 RARP ●Internet控制报文协议 ICMP ●Internet组管理协议 IGMP 各辅助协议的作用 P22 ④网络接口层(数据传送单位——物理网络帧,简称物理帧或帧) 主要功能 P23 网络接口层没有规定具体的协议。 2.2 IP 及辅助协议 2.2.1 IP 协议(IPv4) 1、IP协议的特点 P24 2、IP地址(分类的IP地址) * Internet 为每一个上网的主机分配一个唯一的标识符,即 IP 地址。 2 (1)IP 地址的结构 P24 图2-5 IP 地址长 32bit,包括两部分: ●网络地址(网络号)——用于标识连入 Internet 的网络; ●主机地址(主机号)——用于标识特定网络中的主机。 (2)IP 地址的表示方法 IP 地址用点分十进制表示。 例题 P24 讨论: ●点分十进制表示的好处 P24 (3)IP 地址的类别 P25 图2-6 A、B、C 三类地址归纳 P25表 2-1 几点说明: P25 (IP 地址 A、B、C类可标识的每网主机数减 2 的原因是什么?) (4)子网地址和子网掩码 ①划分子网和子网地址 ●划分子网的目的 P26 ●子网编址技术的概念 P26 ②子网掩码 子网掩码的作用: P26 子网掩码的长度也为 32比特,与 IP地址一样用点分十进制表示。 子网掩码 32比特的二进制:“1”代表网络地址和子网地址字段;“0”代表主机地址字 段。 例题 P26 例 2-2、2-3 例题:某单位有 9 个子网,各子网的最多主机数为 130 台。(1)该单位的私有 IP 地址至 少用哪类?(2)子网掩码为何?(要求主机数尽量多,默认子网和主机地址的全 0、全 1 均 不用) 答:(1)设子网地址为 n 位,要求 2n-2≥9,n ≥4,即子网地址至少为 4位 各子网的最多主机数为 130,若采用C 类地址将不够用,所以该单位的私有 IP 地址至少 用 B 类。 (2)子网掩码为: 11111111 11111111 11110000 00000000 点分十进制:255.255.240.0 3、IP数据报的传输(掌握分片) (1)在发送端(了解) 源主机在网络层将运输层送下来的报文组装成 IP 数据报,然后将 IP 数据报送到网络接 口层。 在网络接口层对 IP 数据报进行封装,形成可以在物理网络中传输的帧,然后送到物理网 络上传输。 讨论: ●每个物理网络都规定了物理帧的大小,物理网络不同,帧的大小限制也不同,物理帧 的最大长度称为最大传输单元 MTU。一个物理网络的 MTU 由硬件决定,通常情况下是保持不 变的。 (2)在网络中传输 源主机所发送的 IP 数据报在到达目的主机前,可能要经过由若干个路由器连接的许多不 3 同种类的物理网络。路由器对 IP 数据报要进行以下处理: ●路由选择 ●传输延迟控制 ●进行分片 ①路由选择 每个路由器都要根据目的主机的 IP地址对 IP 数据报进行路由选择。 ②传输延迟控制 传输延迟控制的原因及方法 P30 ③分片 * ●分片的概念 P31 分片——是在 MTU 不同的两个网络交界处路由器中进行的 片重组——是由目的主机完成 ●分片方法 每片与原始数据报具有相同的格式,每片中包括片头和部分数据报数据。其中,片头大 部分是复制原始数据报的报头,只增加了少量表示分片信息的比特(我们认为片头=报头); 而片数据≤MTU-片头,另外在求片数据大小时,注意分片必须发生在 8字节的整倍数。 例题 P31 偏移量是指在原始数据报中每片数据首字节与报头最后一个字节的间隔。 (3)在接收端(了解) 当所传数据流到达目的主机时,首先在网络接口层识别出物理帧,然后去掉帧头,抽出 IP 数据报送给网络层。 如果 IP 数据报在传输过程中进行了分片,目的主机要进行重组。 2.2.2 Internet 控制报文协议(ICMP) 1、ICMP 的作用 ICMP是 IP 协议正常工作的辅助协议,是 TCP/IP 提供的用以解决差错报告与控制的主要 手段。 ICMP 的控制功能包括: P32 * 2.2.3 ARP 和RARP 1、地址转换协议 ARP 地址转换协议 ARP 的作用是将 IP 地址转换为物理地址。 2.3 UDP 和 TCP 协议 2.3.2 协议端口 * 1、协议端口的概念 P47 2、端口的作用 P47 2.3.3 用户数据报协议UDP 1、UDP的特点 P48 2.3.4 传输控制协议 TCP 1、TCP的特点 P48 4 2、TCP通信过程的三个阶段 采用 TCP 协议时数据通信经历连接建立、数据传送和连接释放三个阶段。 * 3、TCP 的流量控制 接收端实现控制流量的方法是采用“滑动窗口”,在 TCP 报文段首部的窗口字段写入的数 值就是当前给对方设置的发送窗口数值的上限。 滑动窗口一般原理:发送窗口的尺寸 W 代表在还没有收到对方确认的条件下,发送端 T 最多可以发送的报文段个数。 TCP 采用大小可变的滑动窗口进行流量控制。在通信的过程中,接收端可根据自己的资 源情况,随时动态地调整对方的发送窗口上限值(可增大或减小),这样使传输高效且灵活。 5、TCP的拥塞控制 (1)拥塞控制与流量控制的区别 P54 (2)拥塞控制的原理 P54 * TCP 是通过控制发送窗口的大小进行拥塞控制。设置发送窗口的大小时,既要考虑到接 收端的接收能力,又要使网络不要发生拥塞,所以发送端的发送窗口应按以下方式确定: 发送窗口=Min[通知窗口,拥塞窗口] 通知窗口其实就是接收窗口,接收端根据其接收能力许诺的窗口值,是来自接收端的流 量控制。接收端将通知窗口的值放在 TCP 报文段的首部中,传送给发送端。 第 3 章 局域网技术 3.1 局域网概述 3.1.1 局域网的定义及特征 (了解) 3.1.2 局域网的组成 局域网的组成包括硬件和软件两部分。 1、硬件 * 局域网的硬件由三部分组成: (1)传输介质 (2)工作站和服务器 (3)工作站和服务器与局域网相连的接口(通信接口)。 3.1.3 局域网的分类 * 1、按传输媒介分类 ●有线局域网——是使用双绞线、同轴电缆和光纤等有线传输媒介传输数据的局域网。 ●无线局域网——是利用无线电波或红外线等传输数据的局域网。 2、按用途、速率分类 ●常规局域网LAN——它的传输速率相对较低,一般为1∽20Mbit/s。 ●高速局域网HSLN——其传输速率大于等于100Mbit/s。 3、按是否共享带宽分类 ●共享式局域网——各站点共享传输媒介的带宽。 ●交换式局域网——各站点独享传输媒介的带宽。 4、按拓扑结构分类 如果按拓扑结构的不同进行分类,局域网有:星形网、总线形网、环形网、树形网等, 5 其中用得比较多的是星形、总线、IEEE 802标准 P76 3.2 传统以太网 3.2.1 以太网的概念 传统以太网典型的特征: P77(了解) 3.2.2 CSMA/CD技术 1、CSMA/CD控制方法 归纳起来CSMA/CD的控制方法为: P78 2、争用期 * 概念 P78 3、数据帧的最短帧长 * 例题 P79 3.2.3 以太网的MAC子层协议 1、MAC 地址(硬件地址) * IEEE 802标准为局域网规定了一种48bit的全球地址,即MAC地址(MAC帧的地址),它是 指局域网上的每一台计算机所插入的网卡上固化在ROM中的地址,所以也叫硬件地址或物理地 址。 MAC地址的前3个字节由IEEE的注册管理委员会RAC负责分配,凡是生产局域网网卡的厂家 都必须向IEEE的RAC购买由这三个字节构成的一个号(即地址块)这个号的正式名称是机构唯 一标识符OUI。地址字段的后3个字节由厂家自行指派,称为扩展标识符。 2、MAC 帧格式 以太网的两个标准 ●IEEE802.3标准 ●DIX EthernetV2——没有 LLC 子层(TCP/IP 体系经常使用) 以太网 MAC帧格式有两种标准:IEEE 的802.3 标准和 DIX Ethernet V2 标准。 3.2.4 几种传统以太网 10 BASE-T(双绞线BASE-T 的标准 IEEE 802.3i。 几个要点: ●集线器 一般集线器(所连局域网为共享式局域网) 交换集线器(具有交换功能,所连局域网为交换式局域网) ●图中的集线器为一般集线器(简称集线器),它就像一个多端口转发器,每个端口都具 有发送和接收数据的能力。但一个时间只允许接收来自一个端口的数据,可以向所有其它端 口转发。当每个端口收到终端发来的数据时,就转发到所有其它端口,在转发数据之前,每 个端口都对它进行再生、整形,并重新定时。集线器往往含有中继器的功能,它工作在物理 层。 ●采用一般集线器连接的以太网物理上是星形拓扑结构,但从逻辑上看是一个总线形网 (一般集线器可看作是一个总线),各工作站仍然竞争使用总线。所以这种局域网仍然是共享 6 式网络,它也采用 CSMA/CD 规则竞争发送。 3.4 高速以太网 3.4.1 100BASE-T快速以太网 1、100BASE-T的特点 P92 2、100BASE-T的标准 * 100BASE-T快速以太网的标准为IEEE 802.3u,是现有以太网IEEE 802.3标准的扩展。 3.4.2 千兆位以太网 千兆位以太网的标准——IEEE 802.3z标准。 * 1、千兆位以太网的要点 P94 3.4.3 10Gbit/s以太网 10Gbit/s 以太网的标准——802.3ae 标准。 * 1、10Gbit/s以太网的特点 P95 3.5 交换式局域网 3.5.1 交换式局域网的基本概念 1、交换式局域网的概念 * 交换式局域网所有站点都连接到一个局域网交换机上。 P96图3-22 局域网交换机具有交换功能,其特点: P97 交换式局域网无论是从物理上,还是逻辑上都是星形拓扑结构,多台局域网交换机可以 串接,连成多级星形结构。 3.5.2 局域网交换机的基本原理 1、局域网交换机的分类 二层交换机与三层交换机的概念 P98 * 3.6 虚拟局域网(VLAN) 3.6.1 VLAN的概念 * VLAN 并没有严格的定义,它的大致概念: P108 讨论: ●交换式局域网的发展是 VLAN 产生的基础。 ●VLAN 与子网的区别: 子网是按物理位置划分的。 VLAN 是逻辑上划分的,一个 VLAN 中的设备可以位于交换区块中的任何地方。 3.6.2 划分 VLAN 的好处 * P108 3.6.3 划分VLAN 的方法 * 7 ●根据端口划分 VLAN ●根据MAC 地址划分VLAN ●根据 IP 地址划分 VLAN 第 4 章 宽带 IP城域网 4.1 宽带 IP 城域网基本概念 4.1.1 宽带 IP 城域网的概念 * P128 讨论: ●一个宽带 IP 城域网应该是“基础设施”、“应用系统”、“信息系统”三方面内容的综合。 4.1.2 宽带 IP 城域网的特点 * P129 4.2 宽带 IP 城域网的分层结构 * 为了便于网络的管理、维护和扩展,一般将宽带 IP 城域网的结构分为三层:核心层、汇 聚层和接入层。 P130图4-1 4.2.1 核心层 核心层的作用 P130 核心层的设备—— 一般采用高端路由器。 网络结构——核心节点间原则上采用网状或半网状连接。 4.2.2 汇聚层 1、汇聚层的功能 P131 2、汇聚层的典型设备 汇聚层的典型设备有:中高端路由器、三层交换机以及宽带接入服务器等。 讨论: ●宽带接入服务器(BAS)的功能 P131 3、汇聚层的网络结构 核心层节点与汇聚层节点采用星形连接,在光纤数量可以保证的情况下每个汇聚层节点 最好能够与两个核心层节点相连。 4.2.3 接入层 接入层的作用 P131 宽带 IP 城域网接入层常用的宽带接入技术主要有:ADSL、HFC、FTTX+LAN和无线宽带接 入等。 讨论: ●目前一般的宽带IP城域网均规划为核心层、汇聚层和接入层三层结构,但对于规模不 大的城域网,可视具体情况将核心层与汇聚层合并。 ●组建宽带IP城域网的方案有两种: 8 采用高速路由器为核心层设备,采用路由器和高速三层交换机做为汇聚层设备 (如图4-1所示)。(目前组建宽带IP城域网一般采用此一种方案) 核心层和汇聚层设备均采用三层交换机。 ●在宽带IP城域网的分层结构中,核心层和汇聚层路由器之间(或路由器与交换机之间) 的传输技术称为骨干传输技术。宽带IP城域网的骨干传输技术主要有:IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM和千兆以太网等。 4.5 宽带 IP 城域网的 IP 地址规划 4.5.1 公有 IP 地址和私有IP 地址 1、公有 IP 地址 公有 IP 地址是接入 Internet 时所使用的全球唯一的 IP 地址,必须向因特网的管理机构 申请。 公有 IP 地址分配方式: ●静态分配方式 ●动态分配方式 一般用户的公有 IP 地址一般采用动态分配方式。 2、私有 IP 地址 私有 IP 地址是仅在机构内部使用的 IP 地址,可以由本机构自行分配,而不需要向因特 网的管理机构申请。 私有 IP 地址的分配方式: ●静态分配方式 ●动态分配方式 3、私有IP地址转换为公有 IP地址的方式 * (1)NAT 的作用 P140 (2)私有 IP 地址转换为公有 IP 地址的方式 P140 第 5 章 宽带 IP网络的传输技术 目前常用的宽带传输技术主要有 IP over ATM(POA)、IP over SDH(POS)、IP over DWDM 和千兆以太网技术。 5.1 IP over ATM(POA) 5.1.1 ATM 基本概念 1、ATM 的定义 * P145 统计时分复用的概念 2、ATM 信元 ATM 信元具有固定的长度,从传输效率、时延及系统实现的复杂性考虑,CCITT 规定 ATM 信元长度为 53 字节。 P146图 5-2 其中信头为 5 个字节,包含有各种控制信息。信息段占 48 字节,也叫信息净负荷,它载 荷来自各种不同业务的用户信息。 ATM 信元的信头结构 P146 图5-3 各字段作用 P146 (了解) 3、ATM 的特点 9 P146 4、ATM的虚连接 * (1)虚通路 VC 和虚通道 VP ①VC——虚通路(也叫虚信道),是描述 ATM信元单向传送能力的概念,是传送 ATM 信元 的逻辑信道(子信道)。 ②VCI——虚通路标识符。 ③VP——VP 也是传送 ATM 信元的一种逻辑子信道。 ④VPI——虚通道标识符。 (2)虚通路连接 VCC 和虚通道连接 VPC ①VC 链路——两个存在点(VC 连接点)之间的link,经过该点 VCI 值转换。 ②虚通路连接 VCC——由多段 VC链路链接而成。 ③VP 链路——两个存在点(VP 连接点)之间的 link,经过该点 VPI 值改变。 ④虚通道连接 VPC——由多条 VP 链路链接而成。 虚通路连接 VCC 与虚通道连接 VPC 的关系 P148图 5-5 讨论: ●一个 VCC由多段 VC 链路链接成,每段 VC 链路有各自的 VCI; ●一个 VPC由多段 VP 链路连接而成,每段 VP 链路有各自的 VPI 值; ●一段 VC 链路相当于一个 VPC。 (3)VP交换和 VC 交换 * ①VP 交换 经过VP交换,只有 VPI 值改变,VCI 值不变。VP 交换可以单独进行。 ②VC 交换 经过 VC 交换,VPI,VCI值同时改变。VC 交换必须和 VP 交换同时进行。 5、ATM 交换的基本原理 P150 图5-8 ATM 交换的基本功能: P151 * 6、ATM网络结构 ATM 交换机之间信元的传输方式: P152 * 5.1.2 传统的IP over ATM * 1、IP over ATM 的概念 IP over ATM(POA)是 IP 技术与ATM技术的结合,它是在 IP路由器之间(或路由器与 交换机之间)采用 ATM网进行传输。 10 网络结构 P157 图5-11 2、IP over ATM 的分层结构 IP over ATM将 IP 数据报首先封装为 ATM 信元,以ATM 信元的形式在信道中传输;或者 再将 ATM 信元映射进 SDH 帧结构中传输,其分层结构 P157图 5-12 各层功能 P157 3、IP over ATM 的优缺点 (1)优点 P158 (2)缺点 P158 5.2 IP over SDH(POS) 5.2.1 SDH 技术基础 1.SDH 的概念 P163 SDH 网的概念中包含几个要点: P163 2.SDH的优缺点 (1)SDH 的优点 P164 上述 SDH 的优点中最核心的有三条,即同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。 (2)SDH 的主要缺点(了解) 3、SDH的速率体系 P165 表5-3 4、SDH的基本网络单元 SDH 的基本网络单元有四种,即终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、再生中继器(REG) 和数字交叉连接设备(SDXC)。 作用 P165 5.SDH的帧结构 * P167 图5-20 帧周期为 125μs(即一帧的时间) 帧长度为 270×N×9 个字节或 270×N×9×8 个比特 速率为 270×9×N×8/125×10−6 整个帧结构可分为三个主要区域,作用 P168 例 1:计算 STM-64 的速率。 答:STM-64的帧周期为 125μs 帧长度为 9×270×64×8比特 9 270× 64× 8 × 9953.280 / Mbit s 125 例 2:计算 STM-16 中AU-PTR 的容量(速率)。 答:STM-16的帧周期为 125μs,其中AU-PTR有 9×16 个字节 所以AU-PTR 的容量(速率)为 9 16× 8 × 9.216 Mbit/ s 125 6、SDH 自愈网 自愈网的概念 P 172 * 自愈网的实现手段: P172 (1)线 线路保护倒换有两种方式: ●1+1 方式 ●1:n 方式(l:1 方式) (2)环形网保护 * 概念——采用环形网实现自愈的方式称为自愈环。 自愈环的分类方法: P173 自愈环种类: ●二纤单向通道倒换环(采用 l+1 保护方式) ●二纤双向通道倒换环(保护方式有两种:l+l 方式和 1:1 方式,采用 1:1方式时遵 循 APS 协议) ●二纤单向复用段倒换环(采用 1:1 方式,遵循 APS 协议) ●四纤双向复用段倒换环(采用 1:1 方式,遵循 APS 协议) ●二纤双向复用段倒换环(采用 1:1 方式,遵循 APS 协议) 几种自愈环原理 P173~P177 例题:二纤双向复用段倒换环如下图所示,当 A、B 两节点间光缆断裂,画出保护倒换后的 示意图,并写出 A-C 和C-A 的信号传输途径。 答: A-C 的信号传输途径:信号在节点 A由 S1 倒换到P1,沿 P1 由A 经D,C 到B,在节点 B 由P1 倒换到 S1,沿 S1由 B 到C 然后落地接收。 12 C-A 的信号传输途径:信号在节点 C沿 S2 到 B,在节点 B 由S2 倒换到P2,沿 P2 经C,D 到 A,在节点 A 由P2 倒换到 S2 然后落地接收。 5.2.2 IP over SDH(POS) * 1、IP over SDH 的概念 P177 网络结构 P177 图5-31 2.IP over SDH 的分层结构 IP over SDH的概念 P177 IP over SDH的分层结构: P178图5-32 讨论: 若进行波分复用则需要 DWDM 光网络层,否则这一层可以省略。 3、IP over SDH的优缺点 (1)优点 P178 (2)缺点 P178 5.3 IP over DWDM(POW) 5.3.2 IP over DWDM 的概念与网络结构 IP over DWDM 的概念 P188 * 5.3.3 IP over DWDM 分层结构 * IP over DWDM 分层结构 P189图 5-44 各层功能: P189 5.3.4 IP over DWDM 的优缺点 1、IP over DWDM的优点 P190 2、IP over DWDM的缺点 P190 5.4 千兆以太网技术(GE) 5.4.1 千兆以太网的概念 P191 第 6 章 宽带 IP网络的接入技术 宽带IP网络常用的宽带接入技术主要有:ADSL、HFC、FTTX+LAN和无线 ADSL 接入技术 6.1.1 ADSL 的定义 * P195 6.1.2 ADSL 的系统结构(了解) ADSL 的系统结构 P195图 6-1 6.1.3 ADSL 的频带分割 13 采用频分复用(FDM)和回波抵消混合技术可实现 ADSL 系统的全双工和非对称通信。 6.1.5 ADSL 接入网络结构示例 * P199图 6-6 DSLAM 的具体功能: P199 6.1.7 ADSL 的技术特点 1、ADSL技术的主要优点 P201 * 2、ADSL 技术的主要缺点 P201 * 适用场合 * 6.2 HFC 接入技术 6.2.1 混合光纤/同轴电缆(HFC)网的概念(了解) P202 6.2.2 HFC 的网络结构 P202图6-7 HFC 由信号源、前端(可能还有分前端)、馈线网(光纤主干网)、配线网(同轴电缆分 配网)和用户引入线等组成 HFC 线路网的组成包括馈线网、配线网和用户引入线。 * HFC 接入网也叫做 Cable Modem 接入网。 * 6.3 FTTX+LAN 6.3.1 FTTX+LAN 的概念 P206 6.3.2 FTTX+LAN的网络结构 P207图 6-9 6.3.7 FTTX+LAN 的优缺点(了解) 1、FTTX+LAN的优点 P211 2、FTTX+LAN的缺点 P212 6.4 无线、无线接入网的分类 * 固定无线接入网 无线本地环路一点多址系统 甚小型天线地球站(VSAT)系统 本地多点分配业务(LMDS)系统等 移动无线接入网 蜂窝移动通信系统 卫星移动通信系统 固定无线接入或移动无线接入——微波存取全球互通(WiMax)系统 14 第 7 章 路由器技术和路由选择协议 7.1 路由器技术 7.1.1 路由器的层次结构及用途 1.路由器的层次结构 * 路由器是在网络层实现网络互连,可实现网络层、链路层和物理层协议转换(以 OSI 参 考模型为例)。 2.路由器的用途 P220 7.1.2 路由器的基本构成 * 1、路由选择部分 路由选择部分主要由路由选择处理机构成,其功能是根据所采取的路由选择协议建立路 由表,同时经常或定期地和相邻路由器交换路由信息而不断地更新和维护路由表。 2、分组转发部分 输入端口——功能逻辑上均包括三层:物理层、数据链路层和网络层 输出端口——功能逻辑上均包括三层:物理层、数据链路层和网络层 交换结构——交换方式: 通过总线进行交换 通过存储器进行交换 通过纵横交换结构进行交换 7.1.4 路由器的基本功能 P224 * 7.1.5 路由器的基本类型 * ●按能力划分 中高端路由器 低端路由器 ●按结构划分 模块化结构路由器 非模块化结构路由器 ●按位置划分 核心路由器 接入路由器 ●按功能划分 通用路由器 专用路由器 ●按性能划分 线速路由器 非线 路由器与交换机的比较 1、路由器与二层交换机的比较 P225 2、路由器与三层交换机的比较 P226 7.2 IP 网的路由选择协议 7.2.1 IP 网的路由选择协议概述 15 1.路由选择算法分类 * (1)静态路由选择算法(非自适应路由选择算法) 概念 P227 特点 P227 (2)动态路由选择算法(自适应式路由选择算法) 概念 P227 特点 P227 动态路由选择算法主要包括分布式路由选择算法和集中式路由选择算法。 2.IP网的路由选择协议的特点及分类 * (1)自治系统 AS 的概念 P228 (2)IP 网的路由选择协议的特点 P228 (3)IP 网的路由选择协议分类 ●内部网关协议 IGP——在一个自治系统内部使用的路由选择协议。具体的协议有 RIP 和 OSPF 等。 ●外部网关协议 EGP——两个自治系统(使用不同的内部网关协议)之间使用的路由选 择协议。目前使用最多的是 BGP(即 BGP-4)。 7.2.2 内部网关协议 RIP(路由信息协议) 1、RIP协议的工作原理 * (1)RIP 协议的概念 P229 RIP 协议中“距离”(也称为“跳数”)的定义为: P229 RIP 所谓的“最短距离”指的是选择具有最少路由器的路由。RIP 允许一条路径最多只能 包含 15 个路由器。“距离”的最大值为 16 时即相当于不可达。 2、距离向量算法 * P232图7-10 利用上述距离向量算法,互联网中的所有路由器都和自己的相邻路由器不断交换路由信 息,并不断更新其路由表,这样,每一个路由器都知道到各个目的网络的最短路由。 例:几个用路由器互连的网络结构图如下,路由选择协议采用 RIP,分别标出各路由器的初 始路由表和最终路由表。 一开始,各路由表只有到相邻网络的路由信息: 16 收到了相邻路由器的路由表,进行路由表的更新。 例:几个用路由器互连的网络结构如下图所示,路由选择协议采用 RIP,分别标出各路由器 的初始路由表和最终路由表。 答:各路由器的初始路由表: 17 各路由器的最终路由表: 3、RIP协议的优缺点 (1)优点 P233 (2)缺点 P233 7.2.3 内部网关协议 OSPF(开放最短路径优先) 1、OSPF协议的要点 * OSPF 是分布式的链路状态协议。“链路状态”是说明本路由器都和哪些路由器相邻, 以及该链路的“度量”。“度量”的含义是广泛的,它可表示距离、时延、费用、带宽等。 OSPF 协议的几个要点: P234 讨论: ●内部网关协议 RIP 和OSPF 的比较 P241 * 7.2.4 外部网关协议 BGP(边界网关协议) 1.BGP协议的概念 P241 * 讨论: ●BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由,而并非要寻找一条最佳 路由。 2、BGP协议的特点 P245 18 注: 1、 教材第8、9章不做考试要求; 2、不写了解的为掌握内容。 谢谢大家合作! 祝同学们考试取得好成绩! 19

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