Chapter 6 Internet Protocol IP over Everything,Everything over IP
Chapter 6 Internet Protocol IP over Everything, Everything over IP
Internet是由千千万万个网络组成，这些网络运行共同的IP协议，通过 路由器互联起来。 Internet是开放的，任何接入Interneti设备都必须运行P协议，Internet 是世界上最大的IP网络 IP over Everything,Everything over IP
Internet是由千千万万个网络组成，这些网络运行共同的IP协议，通过 路由器互联起来。 Internet是开放的，任何接入Internet设备都必须运行IP协议，Internet 是世界上最大的IP网络 IP over Everything, Everything over IP
网络互联关键设备：路由器 处理P分组，包括L3交换机，连接不同的网 络，在不同的网络之间提供数据转发服务 Convergence Layer 分组转发能力 Data center R817 Core Layer 5RB12/SRRA0 Rd125Rh0单 00e140阿 MConvergenceLayero IS6M EPOGNE 骨干/核心 边缘/汇聚 接入路由器 路由器 路由器 Access Layer
Access Layer Convergence Layer Core Layer Data Center Convergence Layer 网络互联关键设备：路由器 • 处理IP分组，包括L3交换机，连接不同的网 络，在不同的网络之间提供数据转发服务 骨干/核心 路由器 边缘/汇聚 路由器 接入路由器
Internet设备与协议 网络侧设备：例如路由器等，提供数据转发服 务，通过多个设备之间的协作，将数据投递到 最终的目的地，是数据传输服务的提供者 用户侧设备：例如用户终端，服务器等，产生 数据，利用网络进行传输，或者从网络从接收 数据，是数据传输服务的使用者 我们将所有Internet设备都统称为节点，除了IP, Internet节点还可能运行一系列的协议，这些协议 组成了协议栈，也称为Internet协议族
Internet设备与协议 ◼ 网络侧设备：例如路由器等，提供数据转发服 务，通过多个设备之间的协作，将数据投递到 最终的目的地，是数据传输服务的提供者 ◼ 用户侧设备：例如用户终端，服务器等，产生 数据，利用网络进行传输，或者从网络从接收 数据，是数据传输服务的使用者 我们将所有Internet设备都统称为节点，除了IP， Internet节点还可能运行一系列的协议，这些协议 组成了协议栈，也称为Internet协议族
Internet协议族 用户侧节点上运行以TCP和IP协议为核心的一系列协议，也称为 TCP/IP协议族 网络侧路由器通过IP互连各种不同的网络 Applications HTTP DNS FTP SMTP POP3 User Space Message(消息) TCP UDP Network stack Segment(数据段) Datagram (数据报) IGMP IP/IPv6 ICMP 鉴霸 IP Packet(分组) Space(OS) ARP Firmware PPP/Ethernet/LTE-A RARP "aie锁 Copper/Fiber/Radio
Internet协议族 ◼ 用户侧节点上运行以TCP和IP协议为核心的一系列协议，也称为 TCP/IP协议族 ◼ 网络侧路由器通过IP互连各种不同的网络 IGMP ICMP TCP UDP ARP PPP/Ethernet/LTE-A RARP HTTP DNS FTP SMTP POP3 Copper/Fiber/Radio Frame(帧) IP Packet（分组） Segment(数据段) Datagram（数据报） Message（消息） Network stack Firmware Drivers+ Applications User Space Kernel Space (OS) IP/IPv6 路由 器上 运行
Internet为什么选择IP ■对于Internet发展来说，可扩展性极其重要 Internet实际上可以看作是千千万万个网络互联而 成，这些网络分布在世界各地，由不同的实体管理 ·可扩展性主要要解决两个问题：异构性和效率 Internet如何解决可扩展性问题 以IP为核心，采用“细腰”体系架构，互联各种异 构网络 ·采用基于IP的尽力服务模型，实现简单，保证大规 模网络下的传输效率
Internet为什么选择IP ◼ 对于Internet发展来说，可扩展性极其重要 ◼ Internet实际上可以看作是千千万万个网络互联而 成，这些网络分布在世界各地，由不同的实体管理 ◼ 可扩展性主要要解决两个问题：异构性和效率 ◼ Internet如何解决可扩展性问题 ◼ 以IP为核心，采用“细腰”体系架构，互联各种异 构网络 ◼ 采用基于IP的尽力服务模型，实现简单，保证大规 模网络下的传输效率
66 细腰”体系架构 向下，可以互联采 email WWW phone... 用各种通信技术的 应用层十 SMTP HTTP RTP... 网络 传输层 TCP UDP.. 向上，可以承载各 种类型网络业务 层 IP ethernet PPP... 所有接入到Internet的 络接 CSMA async sonet... 节点都必须运行IP协议 口层 copper fiber radio
“细腰”体系架构 ◼ 向下，可以互联采 用各种通信技术的 网络 ◼ 向上，可以承载各 种类型网络业务 网 络 接 口 层 IP 层 传输层 应用层 所有接入到Internet的 节点都必须运行IP协议
尽力服务模型 Internet是一个基于IP的分组交换网络，根 据IP协议信息来传输分组 设计原则：使网络尽可能的简单，这一原则使得 Internet极具可扩展性 IP提供的是尽力传送服务(best-effort) 不可靠：，不保证分组可靠到达目的地，可能出现分 组的丢失 。无连接，无确认 乱序：分组可能不是按照发送顺序到到达目的地 务缇斐暴髮的信息能使网络将分组传送到日的地，每个 8
8 尽力服务模型 ◼ Internet是一个基于IP的分组交换网络，根 据IP协议信息来传输分组 ◼ IP提供的是尽力传送服务（best-effort） ◼ 不可靠：不保证分组可靠到达目的地，可能出现分 组的丢失 ◼ 无连接，无确认 ◼ 乱序：分组可能不是按照发送顺序到到达目的地 ◼ 分组携带足够的信息能使网络将分组传送到目的地，每个 分组独立转发 设计原则：使网络尽可能的简单，这一原则使得 Internet极具可扩展性
P协议本质上是定义了一种数据的封装格式，在数据前面加上 一些协议相关的控制信息，在这些信息里最重要的就是IP地址 Router IP address is used to Router identify the node around Internet (身份) Router Router -A-router forwards IP地址的双重作用： packets based on IP 身份标识和位置标识 addresses (位置》 Network Data Link Physical! 路由器 9
9 Router Router Router Router Network Data Link Physical A router forwards packets based on IP addresses （位置） IP address is used to identify the node around Internet (身份) IP协议本质上是定义了一种数据的封装格式，在数据前面加上 一些协议相关的控制信息，在这些信息里最重要的就是IP地址 路由器 IP地址的双重作用： 身份标识和位置标识
Chapter 6 Internet Protocol ■ 6.1P地址 ■6.2地址解析协议 ■ 6.3IP协议 ■6.4IP路由和转发 ■6.5ICMP协议 ■6.6IP组播 ■6.7IPv4的可扩展性 ■6.8IPv6协议 10
10 Chapter 6 Internet Protocol ◼ 6.1 IP地址 ◼ 6.2 地址解析协议 ◼ 6.3 IP协议 ◼ 6.4 IP路由和转发 ◼ 6.5 ICMP协议 ◼ 6.6 IP组播 ◼ 6.7 IPv4的可扩展性 ◼ 6.8 IPv6协议