【正文】 en) (TOS) (Length) 標(biāo)識 (Ident) (Flags) 偏移量 (Offset) 生存期 (TTL) 協(xié)議 (Protocol) 校驗和 (Checksum) 源地址 (SourceAddr) 目標(biāo)地址 (DestinationAddr) 選項 (Options) (變量 ) 填充 (Pad) (可變 ) 0 4 8 16 19 31 有效載荷 (Data) 版本 頭部長度 服務(wù)類型 長度 標(biāo)志 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 105 分組分段與重組 ? 不同物理網(wǎng)絡(luò)使用不同的幀格式和幀長 , IP最大分組長稱為 MTU=64k（ IP頭＋ IP數(shù)據(jù)包長） ,遠大于大多數(shù)物理網(wǎng)的 MTU（ Maximum Transfer Unit）。 哪個網(wǎng)橋知道 Y的位置 ？ Z的網(wǎng)絡(luò)接口看到這個分組了嗎 ？ Z發(fā)送到 Y。 接收方用一個 清除發(fā)送 （ Clear to Send,CTS）幀應(yīng)答；該幀向發(fā)送方回應(yīng)這一長度字段 。 每次都可以發(fā)送一定數(shù)量的同步幀 。 （ 2） CSMA技術(shù)（載波監(jiān)聽多路訪問方法 ） CSMA弊端：已經(jīng)沖突了，但發(fā)方還是要將數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，等到收不到確認(rèn)時才知道沖突了。 ? 發(fā)方 ： 一旦某個站要發(fā)送一幀，它就立刻發(fā)送。 注意：發(fā)送方必須可以存儲 SWS個幀，因為在它們得到確認(rèn)之前可能重發(fā)。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 39 2．字節(jié)計數(shù)方法 包含在一個幀中的字節(jié)數(shù)放在幀頭部的一個字段中。 ?如： A主機和 B主機的網(wǎng)絡(luò)層 都 使用 IP協(xié)議 ， 則可以實現(xiàn) IP尋址； A主機和 B主機的傳輸層 都 使用TCP協(xié)議 ， 則可以實現(xiàn)丟包的重傳和重排序等功能 。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 6 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 ?按網(wǎng)絡(luò)的地理分布范圍劃分 ?按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 7 網(wǎng)絡(luò)的地理分布范圍分類 局域網(wǎng) (Local Area Network, LAN) 廣域網(wǎng) (Wide Area Network, WAN) 互連網(wǎng) 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 8 按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分 ?總線型 ?環(huán)型 ?星型 ?混合型 ? 樹型（星型級聯(lián)） ? 網(wǎng)狀（星型 +環(huán)型） 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 9 總線型 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 10 環(huán)型 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 11 星型 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 12 計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件組成 ?網(wǎng)絡(luò)的硬件是由 計算機 網(wǎng)絡(luò)接口卡 傳輸介質(zhì) 遠程訪問設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備組成 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 13 ?中繼器 (repeater)是一種信號放大器，用于延長網(wǎng)絡(luò)電纜的長度，擴大網(wǎng)絡(luò)的分布范圍。 在網(wǎng)絡(luò)傳輸中， Mac地址是用于每一步通信的， IP 地址是用于路由的， Port端口號是用于同一地址的 多個應(yīng)用程序解多路復(fù)用的。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 40 差錯檢測的基本方法 ?（ 1）二維奇偶校驗（ Twodimensional Parity） ?（ 2）校驗和（ Checksum），如一些因特網(wǎng)協(xié)議 ?（ 3）循環(huán)冗余校驗（ Cyclic Redundancy Check，CRC）。 在累計 ACK時，可通過對某幀的重復(fù) ACK，來提醒發(fā)方某幀未收到。 （ 1） ALOHA隨機訪問控制方法 沖突 ? 以太網(wǎng)的問題： 以太網(wǎng)上的任意一個主機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都能夠到達所有其它主機。 3) 如果在發(fā)送過程中檢測到?jīng)_突，那么它發(fā)送 32b干擾信號，然后停止發(fā)送。 即同步幀優(yōu)先。 例如 B想向 C發(fā)送數(shù)據(jù) ， 首先 ， 它先發(fā)一個 RTS幀 A、 C都能聽到 RTS， 但只要不和 C返回的 CTS幀干擾 ，A可以同時發(fā)自己的幀 ， 因為 A在 B之內(nèi) ， C之外 。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 93 生成樹（ Spanning Tree ）算法 B3 B2 B1 B6 B5 B7 B4 A C E G I D B K F H J 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 94 生成樹算法： 1) 選擇一個網(wǎng)橋作生成樹的 根 ：如選一個最小序號的橋，根網(wǎng)橋總在它所有端口上轉(zhuǎn)發(fā)分組。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 106 IP 數(shù)據(jù)分組在一系列物理網(wǎng)上傳輸 ? H1 要發(fā)數(shù)據(jù) 1400B到 H8。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 113 例如 想將一個 B類地址劃分為 10個子網(wǎng)，其連接的主機數(shù)分別為 8000， 8000， 4000， 4000，4000， 4000， 4000， 1000， 1000， 1000。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 122 ? 當(dāng)缺省網(wǎng)關(guān)收到了分組后，根據(jù)分組中的目的 IP地址，查找路由表： 如果目的站點在該路由器直連的網(wǎng)絡(luò)上，就可在路由器的 ARP表中找到目的站點的物理地址，作為幀的目的物理地址，最終完成發(fā)送； 如果目的站點不在該路由器直連的網(wǎng)絡(luò)上，就找出分組所要去的下一個路由器接口的物理地址，作為幀當(dāng)前的目的地址，繼續(xù)發(fā)送。 ? 隧道技術(shù)在過渡階段將是連接各個 IPv6孤島的基本手段之一。 R 1 2 3 4 5 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 147 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋举|(zhì)是數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收。 ? 提供 擁塞控制 機制。（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議） ? BGP的思路與 RIP類似。如果一個設(shè)備的IP地址與分組中的 IP目的地址匹配，該設(shè)備就以單播方式向源站點發(fā)送它的物理地址作為響應(yīng)，叫做 ARP應(yīng)答，同時用收到的源站點的映射信息來更新自己的 ARP表。 在不影響功能的前提下，大大縮小了路由表的大小。 ? 各個網(wǎng)橋用正常規(guī)則帶上限制來轉(zhuǎn)發(fā)包 , 它不轉(zhuǎn)發(fā)該包到非 VLAN100的端口。 哪個網(wǎng)橋知道 Z的位置 ？ Y的網(wǎng)絡(luò)接口看到這個分組了嗎 ？ Y發(fā)送到 X。 CSMA/CA ? 過程： 發(fā)送方給接收方發(fā)一個 請求發(fā)送 （ Request To Send,RTS） 幀； RTS幀包括一個表明發(fā)送方希望占有介質(zhì)多久的字段 （ 即 ， 它指定要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的長度 ） 。 發(fā)送 ：當(dāng)環(huán)進入穩(wěn)定操作后準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)的站必須等待令牌到來并捕獲令牌，然后才能發(fā)。 ? 要發(fā)送的站首先監(jiān)聽信道，判斷是否有其它站正在發(fā)送（載波監(jiān)聽），如果信道正在被使用，該站必須等待，如果信道空閑，該站可以發(fā)，站在發(fā)送后等一段時間，收到確認(rèn)，則認(rèn)為成功，否則，沖突重發(fā)。它通常在網(wǎng)絡(luò)適配器上以硬件方式實現(xiàn)。同時，發(fā)送方為所發(fā)的每個幀設(shè)置一個定時器，如果定時器在 ACK到達之前超時，則重發(fā)此幀。 因為在這種方法中，對 幀 的數(shù)據(jù)部分插入了額外的字符，所以稱為字符填充方法。 （管道滿載） 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 16 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? 分層的網(wǎng)絡(luò)模型 ? 通信協(xié)議 ? OSI參考模型 ? Inter體系結(jié)構(gòu) 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 17 A1 A21 A22 A31 A32 接口 接口 接口 接口 計算機 A B1 B21 B22 B31 B32 接口 接口 接口 接口 計算機 B 實際物理通道 圖例： 邏輯通道 服務(wù)接口 分層的網(wǎng)絡(luò)模型 對等層 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 18 通信協(xié)議 ?協(xié)議是對等層實體間 ， 為了支持它們之間的通信而事先規(guī)定的規(guī)則 。 ?網(wǎng)橋是一種網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，用于擴大網(wǎng)絡(luò)的分布范圍和分散網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，提高計算機和通信的效率。 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 26 網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)：由易到難 點對點 node node 多路訪問 …… node node node node 直連鏈路 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 27 switch host host host host host host switch switch 交換網(wǎng) 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 28 Router/Switch Router/Switch Router/Switch 網(wǎng)絡(luò)的互連 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 29 ? 傳輸介質(zhì) ? 數(shù)字通信 ? 數(shù)據(jù)編碼 ? 成幀 ? 差錯檢測的基本方法 ? 可靠傳輸 第 2章 數(shù)據(jù)通信技術(shù)（直連網(wǎng)） 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 30 介質(zhì)分類： ?有線介質(zhì) ：將信號約束在一個物理導(dǎo)體內(nèi) 如 雙絞線、 同軸電纜、光纖等 ?無線介質(zhì) ：不能將信號約束在一個物理導(dǎo)體內(nèi) 如 無線電、短波、微波、衛(wèi)星、光波 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 31 數(shù)據(jù)編碼 ?為了將比特從一個結(jié)點傳輸?shù)搅硪粋€結(jié)點，需要把二進制數(shù)據(jù)編碼為鏈路所能傳送的信號，然后在物理鏈路上傳播，在接收結(jié)點將信號解碼成相應(yīng)的二進制數(shù)據(jù)。 可靠傳輸 停止等待協(xié)議 滑動窗口協(xié)議 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 42 編碼 成幀 校驗等技術(shù)解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕炯夹g(shù)問題。如應(yīng)收 6,7,8幀，但收到幀 7,8，幀 6未到，收方可為幀 5多發(fā)一個 ACK來暗示幀 6的丟失。這是好的一面。 4) 發(fā)完干擾信號后，隨機等待一段時間，繼續(xù)重傳（從 1)開始重復(fù)） （ 3） CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測） ? 隨機等待時間的計算方法之一 指數(shù)退避法 在 02n –1 之間隨機選一個 k，并等待 k * ，其中 n是所經(jīng)歷的沖突次數(shù)。 接收 ：同令牌環(huán)，但采用提早釋放令牌的方法，因此環(huán)上僅有一個令牌，但可能同時有多個數(shù)據(jù)幀。 D位于 C之內(nèi) ， B之外 ， 它聽不到 RTS， 但聽到 CTS， D向其他站點關(guān)閉 。 2) 確定其它所有網(wǎng)橋上的 根端口 。 ? IP 包數(shù)據(jù) =1420(1400+20 IP頭 )。 ? 如果借 3比特，劃分成 8個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)中可包含 81922=8190臺主機，這不能滿足對子網(wǎng)個數(shù)的需要。 路由選擇 路由基礎(chǔ)知識 距離向量路由選擇協(xié)議及其實例 (RIP) 鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議及其實例 （ OSPF） 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議及其實例（ BGP） 2020/11/17 College of Computer Science, IMU 124 （ RIP） 距離向量路由選擇協(xié)議 ? 距離向量算法的思想： 開始時假設(shè)每個結(jié)點都知道到其直接連接的相鄰結(jié)點的鏈路開銷。它要求隧道端設(shè)備同時支持 IPv4和 IPv6。 ? 一般而言，每一個網(wǎng)頁都是由多個數(shù)據(jù)包組成的。 ? 多路復(fù)用：和 UDP一樣， TCP支持多路復(fù)用機制，允許任何主機上的多個應(yīng)用程序同時與它們各自的對等實體進行交流。（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）