【正文】 他程序中派生出來的 。 第一個(gè)無線電分組網(wǎng)絡(luò) ,AKIGA網(wǎng)于 7月開始運(yùn)行 。 BBN選擇了 Honeywell微型計(jì)算機(jī)來作為創(chuàng)建交換機(jī)的基礎(chǔ) 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 5 互連網(wǎng) 位于英格蘭 Middlesex的英國國家物理研究所 (NPL)在 Donald Watts Davies的努力下開發(fā)了 NPL數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 。 Inter網(wǎng)始于 60 年代 , 前身是由美國聯(lián)邦政府開發(fā)的 ARPANET 網(wǎng) 。 （ 4） 網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器 （ brouter） 。 要使網(wǎng)絡(luò)互連在一起 ， 必須要通過中繼系統(tǒng) 。 根據(jù)中繼系統(tǒng)的所在的層次 ， 分為下列五種中繼系統(tǒng)： （ 1） 物理層中繼系統(tǒng) ， 即轉(zhuǎn)發(fā)器 （ repeater） 。 (5) 網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng) ， 即稱為網(wǎng)關(guān) （ gateway） 。 1965年 MIT林肯實(shí)驗(yàn)室的 TX2和系統(tǒng)開發(fā)公司 Santa Monica的 AN/FSQ32通過一根專用 1200bps電話線 (沒有分組交換 )直接連接 。 NPL網(wǎng)絡(luò)是在分組交換上的一次實(shí)驗(yàn) ,使用了 768kbps的帶寬 。 1969年 ARPANET網(wǎng)絡(luò)于 1969年建成 ,連接了四個(gè)節(jié)點(diǎn) :洛杉磯的加利福尼亞大學(xué) 、 斯坦福的 SRI、 圣巴巴拉的加利福尼亞大學(xué)和猶他大學(xué) 。 它是由夏威夷大學(xué)的 Norman Abramson 發(fā)展而來的 。 它們是 :機(jī)器內(nèi)電子郵件程序 (SENDMSG)和實(shí)驗(yàn)性的文件傳送程序 (CPYNET)。 來自斯坦福的 Vint Cerf和 DARPA的 Bob Kahn開始領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)小組開發(fā)后來被稱為 TCP/IP的協(xié)議 。 它的用途是為大學(xué)科學(xué)家們提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) (特別是電子郵件 ),它沒有對 ARPANET的訪問權(quán) 。 1983年與 ARPANET聯(lián)網(wǎng)的每臺(tái)機(jī)器都必須使用 TCP/IP。 這樣 ,由于人們不必再記憶數(shù)字 ,訪問其它服務(wù)器就容易得多 。 MILNET為軍方服務(wù) ,ARPANET支持先進(jìn)研究部門 ,國防部繼續(xù)對這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供支持 。 1986 年創(chuàng)建了NSFNET(基干速度為 56Kbps),NSF建立了五個(gè)超級(jí)計(jì)算中心以提供高計(jì)算能力 。 CREN的一個(gè)關(guān)鍵特征是 ,它的運(yùn)行成本完全由會(huì)員機(jī)構(gòu)支付的費(fèi)用來承擔(dān) 。 網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)應(yīng)滿足： ? 服務(wù)與通信子網(wǎng)無關(guān) ， 即通信子網(wǎng)的數(shù)量 、 類型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對傳輸層來說是透明的； ? 傳輸層所獲得的網(wǎng)絡(luò)地址是統(tǒng)一編號(hào)的 ， 即使傳輸過程中跨越了多個(gè) LAN或 WAN。 數(shù)據(jù)報(bào)完整地傳到傳輸層后 ， 被插入傳輸層進(jìn)程的輸入流中 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 11 網(wǎng)際協(xié)議 IP 因特網(wǎng)中的通信工作方式如下：傳輸層從上層應(yīng)用程序獲取數(shù)據(jù)流并其分成最大長度為 64KB的數(shù)據(jù)報(bào) 。 所以在網(wǎng)絡(luò)層 ， 因特網(wǎng)可以被看作一組相互連接的子網(wǎng)或自治系統(tǒng) 。 IP協(xié)議是 Inter一系列協(xié)議的核心內(nèi)容 ,主要負(fù)責(zé)無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸 ,從而實(shí)現(xiàn)廣域異種網(wǎng)絡(luò)的互連 。 據(jù)統(tǒng)計(jì) ，在 1997年企業(yè)和服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)中 ,IP協(xié)議在其中所占比重超過 70%。 IP地址的尋址過程是這樣的：先按 IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id把網(wǎng)絡(luò)找到 ， 再按主機(jī)號(hào) hostid把主機(jī)找到 。 A類 、 B類和 C類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段分別為 1， 2和 3字節(jié)長 ， 在網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段的最前面有 1~3bit的類別比特 ， 其數(shù)值規(guī)定為 0,10和110。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 15 IP地址 網(wǎng)絡(luò)類別 最大網(wǎng)絡(luò)數(shù) 第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大主機(jī)數(shù) A 1 2 6 1 1 2 6 1 6 , 7 7 7 , 2 1 4 B 1 6 , 3 8 2 1 2 8 . 1 1 9 1 . 2 5 4 6 5 , 5 3 4 C 2 , 0 9 7 , 1 5 0 1 9 2 , 0 , 1 2 2 3 . 2 5 5 . 2 5 4 2 5 4 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 16 IP地址 一般常用 32bit的 IP地址中的每 8 個(gè)比特的等效十進(jìn)制表示 IP地址 ， 產(chǎn)并且在這些數(shù) 字 之 間 加 上 一 個(gè) 點(diǎn) 。 “ 1” 對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)字段 ， 而 “ 0” 對應(yīng)于主機(jī)號(hào)字段 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 18 IP地址 子網(wǎng)掩碼與 IP地址子網(wǎng)掩碼與 IP地址結(jié)合使用 ， 可以區(qū)分出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào) 。 源 IP地址域含有發(fā)送方的 IP地址 ， 目的地址域含有接受方的 IP地址 ， 類型域指明數(shù)據(jù)的類型 。 當(dāng)一個(gè)路由器知道多條通往目的地的路徑時(shí) ， 就可以靠這個(gè)域?qū)β窂郊右赃x擇 。 MF=1表示后面還有分段的數(shù)據(jù)報(bào)； MF=0表示已是最后一個(gè)數(shù)據(jù)段 ， 中間的一位記為 DF（Don’t Fragment） 。 當(dāng)軟件發(fā)生故障或管理人員錯(cuò)誤地配置路由器時(shí) ， 就會(huì)產(chǎn)生這樣的路徑 。 為了保證數(shù)據(jù)報(bào)不擴(kuò)大 ， IP定義了一套可選項(xiàng) 。 如果可選項(xiàng)達(dá)不到 32的整數(shù)倍 ， 全 0的填充域會(huì)被加入以保證頭部長度是 32的整數(shù)倍 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 23 基本路由選擇 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 24 工作原理 （ 1） 站點(diǎn) A將站點(diǎn) B的地址 據(jù)報(bào)的形式發(fā)送給路由器 1。 （ 4） 路由器 5同樣取出目的地址 ， 發(fā)現(xiàn) 該路由器所連接的網(wǎng)段上 ， 于是將該數(shù)據(jù)報(bào)直接交給工作站 B。 （ 2） 若 N就是與此路由器直接相連的某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào) ，則不需要再經(jīng)過其它的路由器 ， 而直接通過該網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)報(bào)交付給目的站 D； 否則 ， 執(zhí)行 （ 3） 。 若 M等于這一行中的目的站網(wǎng)絡(luò)號(hào) ， 則將數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的下一站路由器；否則 ， 執(zhí)行 （ 6） 。 具體的協(xié)議有路由信息協(xié)議 RIP（ Routing Information Protocol） 、 HELLO協(xié)議 、 開放最短通路優(yōu)先協(xié)議 OSPF(Open Short Path First)。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 29 路由選擇協(xié)議 Inter最常采用的路由算法是動(dòng)態(tài)路由算法 ， 它分為兩種：向量 距離 （ VD） 算法和鏈路 狀態(tài) （ LS） 算法 。 為了克服這個(gè)缺點(diǎn) ，在鏈路 狀態(tài)算法中 ， 定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫 ，因此結(jié)點(diǎn)只要發(fā)送數(shù)量少得多的信息就可以確定路由路徑 。 ：指一些相對不常使用的功能 。 ? 背板轉(zhuǎn)發(fā)：數(shù)據(jù)包通過背板被轉(zhuǎn)發(fā)到它的輸出端口。更先進(jìn)的路由器可將數(shù)據(jù)包分成不同的流量隊(duì)列和優(yōu)先級(jí)，并精心安排每個(gè)數(shù)據(jù)包的離開時(shí)間以便滿足服務(wù)質(zhì)量（ QoS） 要求。然后，數(shù)據(jù)包再次通過總線傳送到它的輸出線卡上。這種路由器內(nèi)部是無阻塞的，但需要采用合理的調(diào)度算法來解決行首HOL阻塞、輸入、輸出阻塞等影響系統(tǒng)性能的問題。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 40 路由器體系結(jié)構(gòu) (c) 是目前最先進(jìn)的路由器體系結(jié)構(gòu)。路由器主要呈以下三種發(fā)展趨勢。 提供更好的安全性 （ 身份認(rèn)證和隱私權(quán) ） ； 216。 減小路由選擇表的長度； 簡化協(xié)議，使路由器處理分組更加迅速。 IPv6在安全性方面有很大進(jìn)步 ， 身份認(rèn)證和隱私權(quán)是其關(guān)鍵特性 。 因?yàn)樵瓉淼哪承┳侄伪环诺綌U(kuò)展頭部中 ， 大多數(shù)情況下不需要中間路由器的處理； 216。 并且現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的可靠性很高 ， 更何況鏈路層和傳輸層通常都有自己的校驗(yàn)和 ， 因此 IPv6中大膽地省略了這個(gè)字段 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 46 IPv6的地址 用途 前綴 在地址空間中所占比例 保留 （ 包括 I Pv4 ） 0000 0000 1/256 未指定 0000 0001 1/256 OSI NSAP 地址 0000 001 1/128 Novell NetW are IPX 地址 0000 010 1/128 未指定 0000 011 1/128 未指定 0000 1 1/32 未指定 0001 1/16 未指定 001 1/8 基于提供者單點(diǎn)播送的地址 010 1/8 未指定 011 1/8 基于地理的單點(diǎn)播送地址 100 1/8 未指定 101 1/8 未指定 110 1/8 未指定 1110 1/16 未指定 1111 0 1/32 未指定 1111 10 1/64 未指定 1111 110 1/128 未指定 1111 1110 0 1/512 鏈路本地 使用地址 1111 1110 1 0 1/1024 網(wǎng)點(diǎn)本地使用地址 1111 1110 1 1 1/1024 多點(diǎn)播送 1111 1111 1/256 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 47 IPv6的地址 為了便于書寫 ， 采用了新的地址標(biāo)記方法 ， 即 8組 4位16進(jìn)制數(shù) ， 比如： 8000： 0000： 0000： 0000： 0123： 4567： 89AB： CDEF 因?yàn)楹芏嗟刂分卸加?0， 所以可以使用一些簡化 ， 如： 216。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 48 IPv6的地址 3010m提供者標(biāo)識(shí)o用戶標(biāo)識(shí)p子網(wǎng)標(biāo)識(shí)1 2 5 m n o p接口標(biāo)識(shí)n登記處標(biāo)識(shí)1011111111010n0118n接口標(biāo)識(shí)118nm接口標(biāo)識(shí)1011111111011n0m子網(wǎng)標(biāo)識(shí)32I P v 4地址960128n0n子網(wǎng)前綴8111111114標(biāo)志4范圍112組標(biāo)識(shí)比特：比特：比特：比特：比特：比特：( a ) 基于提供者的單點(diǎn)播送地址(b) 本地鏈路地址( c ) 本地網(wǎng)點(diǎn)地址(d) 與I P v 4兼容的地址( e ) 子網(wǎng)－路由器任意播送地址(f) 多點(diǎn)播送地址 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 49 單播地址 單點(diǎn)播送地址可以有多種格式：基于提供者的 、 本地鏈路 、 本地網(wǎng)點(diǎn) 、 與 IPv4兼容的地址以及本地回路 。 可以看出 ， 這種地址在劃分子網(wǎng)的時(shí)候 ， 靈活度比較大 。 2022/8/21 史忠植 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 50 任意播送地址 任意播送的目的地址是組地址 ， 但是它不是將分組分發(fā)給組中的每一個(gè)成員 ， 而是發(fā)送給其中任何一個(gè) ， 通常是最近的一個(gè) 。 子網(wǎng)前綴用來標(biāo)識(shí)一個(gè)特定的子網(wǎng) 。 具有多點(diǎn)播送地址的分組將被發(fā)送給組中的