考研_计算机网络_第五学时_网络层.ppt

计算机网络,网络层,网络层,1 路由器在网际互连中的作用 1.1 路由器的构成 1.2 交换构件 1.3 互联网与因特网2 因特网的网际协议 IP 2.1 分类的 IP地址 2.2 IP 地址与硬件地址 2.3 地址解析协议 ARP 和逆地址解析协议 RARP2.4 IP 数据报的格式 2.5 IP 层处理数据报的流程,网络层（续）,3 划分子网和构造超网 3.1 划分子网 3.2 使用子网掩码的分组转发过程 3.3 无分类编址 CIDR4 因特网控制报文协议 ICMP5 因特网的路由选择协议 6.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念 6.5.2 内部网关协议 RIP 6.5.3 内部网关协议 OSPF 6.5.4 外部网关协议 BGP,网络层（续）,6 IP 组播和因特网组管理协议 IGMP 6.6.1 IP 组播的基本概念6.6.2 因特网组管理协议 IGMP 6.6.3 组播路由选择7 网络地址转换 NAT8 下一代的网际协议 IPv6(IPng)8.1 解决 IP 地址耗尽的措施 8.2 IPv6 的基本首部 8.3 IPv6 的扩展首部 8.4 IPv6 的地址空间 8.5 从 IPv4 到 IPv6 的过渡 8.6 ICMPv6,1 路由器在网际互连中的作用,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。,直接交付和间接交付,间接交付,间接交付,间接交付,A,B,C,直接交付,直接交付,直接交付不需要使用路由器但间接交付就必须使用路由器,典型的路由器的结构,路由选择,路由选择处理机,路由选择协议,路由表,3,输入端口,3,交换结构,输入端口,输出端口,分组转发,转发表,分组处理,输出端口,1,1,1,3,3,1,2,2,2,2,3网络层2数据链路层1物理层,“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，,输入端口对线路上收到的分组的处理,数据链路层剥去帧首部和尾部后，将分组送到网络层的队列中排队等待处理。这会产生一定的时延。,物理层处理,数据链路层处理,网络层处理 分组排队,交换结构,输入端口的处理,从线路接收分组,查表和转发,输出端口将交换结构传送来的分组发送到线路,当交换结构传送过来的分组先进行缓存。数据链路层处理模块将分组加上链路层的首部和尾部，交给物理层后发送到外部线路。,物理层处理,数据链路层处理,网络层处理 分组排队,输出端口的处理,向线路发送分组,缓存管理,交换结构,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。,1.2 交换结构,I1,I3,I2,O1,O2,存储器,I1,I3,I2,O1,O2,I1,I3,I2,O1,O3,(a)通过存储器,(c)通过互连网络,(b)通过总线,总线,互连网络,