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