1 计算机网络 第四章:网络层 阮跷龙 13938213680/nd@hactcmeducn http://networkxg.hactcm.edu.cn 南中医药大学信息管理与信息系统救研室 信息技术学貌网络与信息系统利研工作室 2018.8
2 本章教学计划 口网络层提供的两种服务 口网际协议(P) 口划分子网和构建超网(P地址管理) 基础内容 口网际控制报文协议(CMP) ¤路由选择协议(R|P、OSPF、BGP) 口IP多播(P多播和|GMP) 口虚拟专用网(VPN) 扩展部分 口网络地址转换(NAT) 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
3 本章教学计划 口讨论多个网络通过路由器互连成为一个互联网的问题。 口重点内容: ■虚拟互连网络 ■|P地址与物理地址的关系 ■|P地址分类与管理的方法 ■路由选择协议 ■VPN的基本概念 ■NAT的基本原理 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
4 1网络层提供的两种服务 口在计算机网络领域,网络层应该向运输层提供怎样的服务 (“面向连接”还是“无连接”)曾引起了长期的争论。 争论焦点的实质就是: ■在计算机通信中,可靠交付应当由谁来负责? ■是网络还是端系统? 通俗的讲:是网络设备负责可靠通信,还是计算机负责可靠通信? 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
5 1网络层提供的两种服务 1.1虚电路 口电信网的成功经验:让网络负责可靠交付。 电信网使用昂贵的程控交换机,用面向连接的通信方式,使电信网 络能够向用户提供可靠传输的服务。 虚电路VC就是当两个计算机进行通信时,应当先建立连接,以保 证双方通信所需的一切网络资源,双方就沿着已建立的虚电路发送 分组。 ■如果使用可靠传输的网络协议,就可使所发送的分组无差错按序到 达终点。 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
6 1网络层提供的两种服务 1.1虚电路 应用层 H 应用层 运输层 2 运输层 网络层 网络层 数据链路层 数据链路层 物理层 虚电路 物理层 H发送给H的所有分组都沿着同一条虚电路传送 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
7 1网络层提供的两种服务 1.2数据报 ¤因特网不提供端到端的可靠服务的优势 网络中的路由器可以做得比较简单,而且价格低廉。 如果主机(即端系统)中的进程之间的通信需要是可靠的,那么就 由运输层负责(包括差错处理、流量控制等)。 ■网络的造价大大降低,运行方式灵活,能够适应多种应用。 口因特网能够发展到今日的规模,充分证明了当初采用这种 设计思路的正确性。 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
8 1网络层提供的两种服务 1.2数据报 应用层 H P数据报 应用层 运输层 运输层 网络层 网络层 数据链路层 x 数据链路层 物理层 物理层 丢失 H1发送给H2的分组可能沿着不同路径传送 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
9 1网络层提供的两种服务 1.3虚电路服务与数据报服务对比 对比的方商 击电务 数据报服务 设计思路 可靠通信应当由网络来保证 可靠通信应当由用户主机来保证 连接的建立 必须有 不需要 终感地址 仅在连接建立阶段使用,每个分组使用短的虚 电盛号 每个分组都有终京的完整地址 分组的转发 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行 转发 每个分组独立选择路由进行转发 当结点出放时 所有通过出故的结点的虚电路均不能工作 出故的结点可能会丢失分组,一些路由可能会 发生变化 分组的顺序 总是按发送顺序到达终点 到达终点时不一定按发送顺序 端到端的差错处理和流量控制可以由网络负责,也可以由用户主机负责 由用户主机负费 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn
10 2网际协议(P) 口网际协议( nternet Protocol,P),或称互联网协议, 是用于报文交换网络的一种面向数据的协议。 口|P是在TCP/P协议中网络层的主要协议,任务是仅仅根据 源主机和目的主机的地址传送数据。 ■为此目的,柙P定义了寻址方法和数据报的封装结构。 ■IP的第一个架构的主要版本,现在称为PV4,仍然是最主要的互联 网协议。 尽管世界各地正在积极部署IPV6,但PV4仍然是最重要的网际协议。 问南中医药大学/阮晓龙/13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn