三级计算机网络技术重点知识第四章.ppt

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三级计算机网络技术重点知识,第四章,一因特网因特网的逻辑结构和协议,因特网的主要协议是/。

因特网是一个信息资源网。

因特网是一个互联网。

互联层：

屏蔽物理网络的细节；不要求网络之间全互联；使用统一地址描述方法；平等对待每个物理网络。

因特网的构成,服务器与客户机服务器（主机）是因特网的信息资源和服务的载体。

服务器就是因特网服务与信息资源的提供者；客户机是因特网服务和信息资源的使用者。

通信线路通信线路是因特网的基础设施。

没有通信线路就没有因特网。

信息资源信息资源是用户最为关心的问题。

路由器最重要、最主要的设备。

实现因特网不同网络之间的互联。

如果线路繁忙，则要将数据先缓存在路由器中，适当的时候再发送。

二网络接入方法,1.ISP定义：

因特网服务提供者是用户接入因特网的入口。

作用：

为用户提供因特网接入服务。

为用户提供各种类型的信息服务。

2.连接到ISP的方式,局域网电话线路数据通信线路HFC（混合光纤/同轴电缆网）ADSL（非对称数字用户线路）,局域网,能获得更大的宽带。

应具有因特网客户端软件。

用户计算机应增加局域网网卡。

计算机运行的操作系统应支持TCP/IP协议。

电话线路,对等传输速率。

需要调制解调器：

模拟信号与数字信号的转换。

容易断开，不适合用电话拨号线路提供因特网服务。

较好的线路最高传输速率是56kbit/s，适合小型单位和个人使用。

一个ISP希望能够支持N个用户同时与之建立连接，则必须提供N条电话中继线。

数据通信线路,国内数据通信网服务的提供者主要有中国网通和中国联通。

种类：

DDN、X.25、ISDN、帧中继。

不适合家庭用户使用。

HFC（混合光纤/同轴电缆网）,属于有线电视网。

非对称数据传输速率，下行大于上行。

电缆调制解调器不但具有调制解调的功能，还具有网桥和路由器的功能。

ADSL（非对称数字用户线路）,传输速率高，无须拨号，可以充分利用电话线路，用户之间不共享电话线路，而且全天候连通。

ADSL调制解调器不但具有调制解调的功能，还具有网桥和路由器的功能。

适合家庭和中小型企业的因特网接入需求。

非对称数据传输速率，下行大于上行。

数据通信不影响语言通信。

三.IP,IP特点IP地址IP数据报ICMP控制协议路由器和路由选择,1.IP特点,不可靠的数据投递服务不能证实数据报是否被正确接收。

面向无连接的传输服务尽最大努力投递服务不会随意丢弃数据报,2.IP地址,IP地址：

为区分因特网上千百万台主机而为每台主机分配的一个唯一的地址，由32位（4个字节）无符号二进制数组成。

大量使用的A类、B类和C类地址由网络号和主机号组成。

IP地址是路由的依据。

IP地址的分类,特殊的IP地址,子网屏蔽码和子网地址,主机的IP地址为：

203.56.87.162子网掩码为：

255.255.255.192则子网地址为：

203.56.87.128主机的IP地址为：

203.56.87.162转换二进制：

11001010.00101000.01010111.10100010子网掩码为：

255.255.255.192转换二进制：

11111111.11111111.11111111.11000000将转换后的二进制对应字节分别进行“&”操作。

（同一为一否则为零）203110010105600101000870101011116210100010&25511111111255111111112551111111119211000000203110010105600101000870101011112810000000子网地址为：

203.56.87.128转换为：

11001010.00101000.01010111.10000000,3.IP数据报,版本IPv4地址空间是32位。

IPv6地址空间是128位。

长度报头长度基本报头（不包括扩展头）的长度是40B。

总长度地址包括源IP地址和目标地址。

在整个数据报传输过程中，无论经过什么路由，无论如何分片，此两域均保持不变。

服务类型：

服务类型字段申明数据报被网络系统传输时如何处理。

生存周期：

防止数据报在网络中无休止流动。

从源主机到目的主机的传输延迟具有随机性。

每经过一个路由器，其值减1，直到0时数据报被丢弃。

头部校验和：

用来保证IP头数据的完整性。

（如果在对头部进行效验后发现存在错误，应丢弃该数据报）数据报选项和填充选项字段的长度必须是32bit的整数倍。

报文的分片和重组控制IP数据报使用标识、标示和片偏移三个域对分片进行控制。

分片的目的是适应各个物理网络不同的MTU长度。

分片后通常负责IP数据报重组的设备是目的主机。

标示：

分片报头与源报头可能不相同的字段。

片偏移：

表示本片数据在初始IP数据报数据区的位置，以8个字节为单位。

D.在发送IP数据报时，如果用户想设定该IP数据报穿过联网的路径，那么可以使用的IP数据报选项为源路由选项。

源路由选项：

限定IP数据报传输的路径，分为严格源路由和松散源路由。

记录路由选项：

用来监视和控制互联网路由器如何路由数据报。

时间戳选项：

测量IP数据报路由过程中的经过每个路由器的时间戳，便于对路由的性能进行分析。

4.ICMP控制协议,ICMP差错控制ICMP作为互联层的差错报文传输机制，最基本的功能是提供差错报文，但ICMP并不严格规定对出现的差错采取何种处理方式。

ICMP差错报告都是采用路由器到源主机的模式，所有的差错信息都需要向源主机报告。

差错报文的特点：

是伴随着抛弃出错IP数据报而产生的。

目的地址通常为抛弃数据报的源地址。

差错报文不享受特别优先权，也不能保证可靠性。

包括目的不可达报告、超时报告、参数出差报告等。

数据中包含故障IP数据报头及故障IP数据报数据区的前64位数据。

ICMP控制报文拥塞控制源站抑制路由控制重定向报文ICMP请求/应答报文对回应请求/应答ICMP报文对：

用于测试目的主机或路由器的可达性。

时戳请求/应答ICMP报文：

用于从其他主机中获取其时钟的当前时间，经估算后再同步时钟。

掩码请求/应答ICMP报文：

用于主机向路由器询问主机所处网络的子网掩码并收取路由器的应答消息。

5.路由器和路由选择,路由表的形式：

静态路由表：

在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，不会随未来网络结构的改变而改变。

动态路由表：

根据路由选择协议提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

使用的协议是RIP。

协议RAP（地址解析协议）：

IP地址转换为MAC地址。

ARP（反地址解析协议）：

MAC地址转换为IP地址。

请求报文采用广播方式；应答报文采用单播方式。

C.OSPF（开放式最短路径优先）：

属于链路状态路由协议。

协议管理距离（AD）是110。

用来计算得到SPF树，向全网广播。

适应各种规模的网络，最多可达数千台。

收敛速度快，能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。

邻接关系建立的4个阶段：

邻居发现阶段；双向通信阶段；数据库同步阶段；完全邻接阶段。

五种网络类型：

点到点网络（point-to-point）、广播型网络（broadcast）、非广播型（NBMA）网络（non-broadcast）、点到多点网络（point-to-multipoint）、点到多点非广播。

D.RIP（路由选择信息协议）向相邻的路由器广播。

适用于小型同类网络。

协议管理距离为120。

表示距离的参数是跳数。

属于典型的距离向量路由选择协议。

采用贝尔曼福德（Bellman-Ford）算法。

通过广播UDP报文来交换路由信息，每30秒发送一次路由信息更新。

请求信息（可以是请求一条路由的信息），应答信息（一定是全部的路由）。

Internet中不需要IP协议的是集线器。

在路由表中，特定主机路由表项的子网掩码为255.255.255.255。

在主机缓存的ARP表中，每个表项都分配了一个计时器，主要目的是保证表项的有效性。

四.IPv61.IPv6地址,基本表示方法：

采用128位地址长度，每16位划分一个位段，每个位段用4个16进制书表示，并用冒号隔开即冒号十六进制表示法，支持零压缩法和前缀表示。

类型：

分为单播地址、组播地址、任播地址、特殊地址。

IPv6地址自动配置：

有状态时需要DHCPv6服务器的支持；无状态不需要支持。

2.IPv6数据报,组成：

一个IPv6基本头、多个扩展头和一个高层协议数据单元。

基本头采用固定的40字节长度。

跳数限制：

表示IPv6数据报在被丢弃之前可以被路由器转发的次数。

五.TCP和UDP,TCP面向连接服务（在网络层中称“虚电路服务”）比较适合短时间内发送大量的报文。

建立连接、数据传输和释放连接3个阶段。

在建立过程中，连接请求报文的初始序列号通常为随机选择。

可靠的。

全双工服务。

TCP采用三次握手确保连接建立。

通过测量一系列的往返时间值，通过Karn算法，采用自适应方法确定重发前等待时间。

如果在接收方通知了一个800字节的窗口值，那么发送方可以发送长度为1500字节的TCP包。

2.UDP,不可靠的效率：

TCP比UDP低。

面向无连接的无连接服务的有点是灵活方便、比较迅速，比较适合传送少量零星的报文。

无连接服务不需要通信的两个实体同时是活跃的（即处于激活态）,TCP、UDP、IP服务特点对比,TCP：

（1）可靠的、端到端

（2）面向连接（虚拟连接）（3）速度慢（4）全双工数据流UDP：

（1）不可靠、端到端

（2）面向无连接（3）速度快（4）应用程序承担可靠性的全部工IP：

（1）不可靠

（2）面向无连接（3）尽最大努力投递,TCP和UDP的端口号,