【導(dǎo)讀】戶可以相互透明地交換信息而將不同的網(wǎng)絡(luò)進行連接。軟件平臺差異:DOS、Windows、OS/2、Unix、Macintosh. 多平臺、多協(xié)議的異種網(wǎng)絡(luò)共存：沒有一種平臺和網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)互連的目標：實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的通用服務(wù)。各種類型的通信子網(wǎng)將長期地共存下去；實現(xiàn)更大范圍的資源共享；利用交換技術(shù)劃分虛擬子網(wǎng)。有利于網(wǎng)絡(luò)安全和故障隔離。應(yīng)用于以下情況：源與目的網(wǎng)絡(luò)同構(gòu)，但兩者間的網(wǎng)絡(luò)不同。接收區(qū)域支持組播的邊界路由器解包，然后組播給本區(qū)域的組。隧道技術(shù)的細節(jié)問題由兩端的路由器進行處理。非OSI系統(tǒng)與OSI系統(tǒng)互連?；ミB設(shè)備的位置與用途。中繼器的作用是對弱信號再生，并將再生信號發(fā)送。中繼器不能糾正錯誤信號。使用中繼器必須遵守MAC協(xié)議的定時特性，不能突。采用快捷模式的交換

　　

【正文】 由消息時，檢查該消息中包含的每一條到目的地 D的路由，其中距離為 cost(G,D)，并把該路由與自己路由表中到同一目的地 D的路由相比較。 R G D Cost(G,D) RIP （ 2） RIP工作原理 處理步驟： 1) 若原路由表沒有到目的地 D的路由，就在路由表中增加一條路由：到目的地 D的下一個路由器跳段的地址為 G，距離為： cost(R,G)＋ cost(G,D),其中 cost(R,G)為本地網(wǎng)絡(luò)的花費（經(jīng)常為 1） 2) 若原路由表已有到目的地 D的路由，比較：若 cost(R,G)＋ cost(G,D) cost(R,D)， 更新路由表中到目的地 D的路由。 注意： 若新路和老路的距離是一樣的，則 RIP仍然選擇使用老的路由，這有助于保持路由的穩(wěn)定。 目的主機網(wǎng)絡(luò)號 下一站 距離 10 0 20 0 目的主機網(wǎng)絡(luò)號 下一站 距離 10 0 20 0 目的主機網(wǎng)絡(luò)號 下一站 距離 10 … 0 20 … 0 20 0 30 0 10 1 40 1 R1路由表 R2路由表 R3路由表 N2 .0 N3 .0 N4 .0 R1 R2 R3 N1 .0 20 0 10 0 30 1 40 2 30 0 40 0 10 2 20 1 ① R2先收到 R1 ， R3的路由信息 更新自己的路 由表 . ② R2的路由表送給 R1 ， R1再次更新自己 ③ R3收到 R2 的信息后， 再次更新 自己 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP RIP （ 3） RIP的特點 ? 基于距離矢量的分布式路由協(xié)議； ? 衡量標準是 “ 跳數(shù) ” ，即 RIP認為好的路由是它通過的 Router數(shù)目少； ? RIP允許一個通路最多只能包含 15個 Router，即 hop count=16即表示不可達； ? Router每隔 30s向相鄰 Router廣播自己的路由信息； ? RIP是 “ 好消息傳播得快，壞消息傳播得慢 ” 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP 2 開放最短通路優(yōu)先協(xié)議 OSPF Open Shortest Path First ? 采用鏈接狀態(tài)（ LS） 算法 ? 由 IETF工作小組研制 ? 1990年成為標準（ RFC1247） ? 改進 RIP協(xié)議的問題 –計數(shù)至無窮大 –收斂速度慢 OSFP的要點： ① 所有的路由器都維持一個 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 ，該庫實際上就是整個互連網(wǎng)的 拓撲結(jié)構(gòu)圖 。 ② 由于網(wǎng)絡(luò)中的鏈路狀態(tài)可能經(jīng)常發(fā)生變化，因此， OSPF讓每一個鏈路狀態(tài)都帶上一個 32bit的序號，序號越大狀態(tài)就越新。序號每 5s更新一次， 32位可用 600年不重復(fù)號。 ③ 每一個路由器用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，算出自己的路由表。 ④ 只要網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化，數(shù)據(jù)庫很快進行更新， 5秒更新一次，保持全網(wǎng)范圍的一致性。依靠各路由器之間的頻繁交換信息來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，全網(wǎng)范圍內(nèi)維持這和數(shù)據(jù)庫的一致性。 ⑤ 不用 UDP而是直接用 IP數(shù)據(jù)報傳送，并且數(shù)據(jù)報更短。 1） OSPF讓每個路由器用數(shù)據(jù)庫描述報文和相鄰的路由器交換本數(shù)據(jù)庫中已有的鏈路狀態(tài)摘要信息。 2）路由器用鏈路狀態(tài)請求報文，向?qū)Ψ秸埱蟀l(fā)送自己所缺少的某些鏈路狀態(tài)項目的詳細信息。 鏈路數(shù)據(jù)庫的建立： 注：每個 R的發(fā)送原則， 不向其上游發(fā)送。 t1時刻， R1向 R2， R3, R4發(fā)送更新報文。 R2 R3 R1 R4 t1 采用洪泛法發(fā)送更新報文 t2時刻， R2， R3， R4向相鄰的路由器發(fā)送更新報文 ,但不向 R1 發(fā)送，因為 R1是它們的上游。 R2 R3 R1 R4 t2 t3 t4時刻， R1 收到 R2， R3， R4的確認報文。 R1 t4 ACK ACK ? 開放最短路徑優(yōu)先（ OSPF）協(xié)議優(yōu)點： – 提供路由服務(wù)類型：如可要求低延遲或高吞吐量，路由時不僅依據(jù)路由目的，還要依據(jù)服務(wù)類型要求 – 提供負載均衡：如果到某個目的機具有多個具有相同代價的路徑， OSPF將均分負載給各個路徑 – 提供網(wǎng)絡(luò)的“域”劃分能力，一個域?qū)ν獠渴峭该鞯?，因而可獨立管理，這就提供了靈活的網(wǎng)絡(luò)擴展能力，易于規(guī)?；? – OSPT規(guī)定路由器之間的信息交換需要有授權(quán)，提高安全性。 RIP中任意路由都可廣播路由信息，易被利用。 – 支持指向特定主機、特定子網(wǎng)的路由、對網(wǎng)絡(luò)的路由，以滿足不同需要。 – 支持子網(wǎng) – 支持虛鏈路 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 典型的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是： BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議） BGP的最新版本是 1995的， BGP4（ RFC1656,1654）； BGP用來在不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息，必須考慮有關(guān)的策略：如政治、安全、經(jīng)濟等方面考慮進行人工設(shè)置。 BGP將網(wǎng)絡(luò)劃分為以下三類： （ 1）與 BGP只有一個連接的網(wǎng)絡(luò)，不能用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報。 （ 2）與 BGP有二個以上連接的網(wǎng)絡(luò)，可用來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報。 （ 3）能夠轉(zhuǎn)發(fā)第三方數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)、例如，主干網(wǎng)。 Inter的路由選擇協(xié)議（ 3） 以 F為例： 到達 D的路由器 F收到相鄰路由信息 B說：我使用 B→C→D G說：我使用 G →C →D I說：我使用 I → F → G →C→D E說：我使用 E → F → G → C→ D。 F收到這些信息流，找出其中最好的一個路由。 A B C E F I J H D G 分析： ① 從 I和 E使用的路由顯然不能用，因為要經(jīng)過 F； ② 只有從 B，或 G使用的路由中選擇； 選擇的標準： BGP用一個模塊檢查路由，并給它們打分數(shù)。 打分函數(shù)不是 BGP協(xié)議的組成部分，系統(tǒng)管理員可選擇任意的打分函數(shù)， IGMP（ Inter Group Management Protocol） 應(yīng)用： 給多個用戶發(fā)布郵件或新聞，交互式會議。 主要用于多媒體通信，多播業(yè)務(wù)。 IGMP多播工作原理： Inter 組管理協(xié)議 IGMP A B D C H1 R1 R5 R2 R3 R4 R6 首先我們分析一個例子： H1 →A,C,D 多播 復(fù)制 復(fù)制 說明 ： （ 1） 主機 H1向三個主機A,C,D進行多播； （ 2）首先必須找到一個最佳的路由進行復(fù)制； （ 3）如： H1將數(shù)據(jù)報 → R2進行復(fù)制 → R6復(fù)制，最終分別送到 A,C,D主機； （ 4）注意： ①多播與同時向多個目的站發(fā)送數(shù)據(jù)報的區(qū)別；如果同時發(fā)送，則在源站就發(fā)送 3個數(shù)據(jù)報，分別給 A,C,D ② 為了減輕網(wǎng)絡(luò)中各種資源消耗，要找到一條最佳的路由到復(fù)制。 ③能夠運到多播協(xié)議路由的稱為多播路由 器。 D類分二類： ①永久組地址（不需要每次都建立組） 以下是由 IANA指定的 在一個 LAN上的所有系統(tǒng) 在一個 LAN上的所有路由器 在一個 LAN上的所有 OSPF路由器 在一個 LAN上的所有 OSPF指定路由器 ②臨時組地址，（則是在每一次使用前都必須創(chuàng)建主機組，其主機組中的成員是動態(tài)的）一個成員可以申請加入某主機組，或退出主機組。 支持多播 IP的地址。 D類： 1110 組播地址 IPv6協(xié)議簡介 IPv6的主要改進 ? 目前使用的 IPv4存在的問題 ? 地址空間不夠 ? 應(yīng)用類型及安全考慮不合適 ? IFTF在 1992年 6月提出制定下一代的 IP，即IPng?，F(xiàn)正式稱為 IPv6。 ? 1995年以后，陸續(xù)公布了一系列有關(guān) IPv6的協(xié)議、編址方法、路由選擇和安全等問題的 RFC文檔。 ? IPv6仍采用無連接數(shù)據(jù)報傳輸機制； ? IPv6與 IPv4不兼容，但與其它 Inter協(xié)議兼容，如 TCP、 UDP、 OSPF、 BGP等。 IPv6協(xié)議簡介 主要改進 ? 更大的地址空間； ? 靈活的首部結(jié)構(gòu)； ? 簡化協(xié)議，加快了分組的轉(zhuǎn)發(fā)； ? 允許對網(wǎng)絡(luò)資源的預(yù)分配； ? 允許協(xié)議繼續(xù)演變和增加新的功能。 IPv6協(xié)議簡介 IPv6的基本首部格式 1 IPv6分組格式 IPv6數(shù)據(jù)報的基本首部 40字節(jié)，其后可以沒有擴展首部，也可以有若干擴展首部。 基本首部 擴展首部 1 擴展首部 N … Data… IPv6首部 選項 2 IPv6基本首部格式 版本號 頭長度 TOS 總長度 標識 標志 分段偏移 TTL 協(xié)議 分組頭檢驗和 源 IP地址 目的 IP地址 任選項 (可變長 ) 填充段 IP4頭結(jié)構(gòu) 版本號 優(yōu)先級 流標識 報文長度 下一頭 跳數(shù)限制 源 IP地址 目的 IP地址 IP6頭結(jié)構(gòu) ? 各字段介紹 ? 版本：指出 IP協(xié)議的版本。 IPv6為 6。 ? 優(yōu)先級： 4bit，用來區(qū)分哪些分組可以進行擁塞控制，哪些不能。 ? 流標識： 24bit，用來使源端和目的端之間建立一條有特殊屬性和需求的偽連接。它是 IPv6的一個新機制。 ? 報文長度： IPv6數(shù)據(jù)報中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。 ? 下一首部：指出緊接著 IPv6首部之后的擴展首部的類型。若該首部是最后一個 IP頭部，該字段說明數(shù)據(jù)區(qū)所使用的協(xié)議（ TCP或 UDP）。 ? 跳數(shù)限制：類似 IPv4中的 TTL，用來防止分組永久地存在與網(wǎng)絡(luò)中。 IPv6協(xié)議簡介 IPv6的地址 IPv6中用 16字節(jié)（ 128bit）表示地址，總數(shù) 2128個，大約3*1038個。 地址的表示： 冒號十六進制記法。即兩字節(jié)（ 16bit）為一 組，用十六進制表示，組間用“：”分隔。 例如： 68DA:8909:3A22:FECA:68DA:8909:3122:1111 優(yōu)化表示： 1) 一組中前幾個“ 0”可取消，例如 0123123 2) 一組或多組全“ 0”可以用一對冒號代替 3) IPv4地址可以寫成一對冒號和一個老的點分十進制數(shù)。 例如： 8000::123:4567:89AB:CDEF :: IPv6協(xié)議簡介 向 IPv6過渡 ? IPv6作為 Inter Protocol的新版本，將繼承和取代 IPv4 ? IPv6并不與 IPv4兼容 ,在目前 IPv4網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被廣泛使用的前提下，產(chǎn)生了從 IPv4向 IPv6過渡的問題 ? 在過渡的初期，支持 IPv6的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點就像海洋中的孤島，使用隧道技術(shù)，可以解決 IPv6孤島之間的通信問題 隧道（ Tunnel）是一種封裝。 IPv4報文頭 IPv6報文頭 數(shù)據(jù) IPv4報文 IPv6報文 IPv4網(wǎng)絡(luò) IPv6 網(wǎng)絡(luò) IPv6網(wǎng)絡(luò) 小結(jié) ? IP地址分為 5類，常用的為 A、 B、 C三類 ? A類和 B類 IP地址可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個子網(wǎng)，子網(wǎng)的劃分是為了便于內(nèi)部管理 ? 子網(wǎng)掩碼表示了 IP地址中子網(wǎng)地址和主機地址的分段 ? D類地址用于組播。在視頻通信等多媒體應(yīng)用中，組播可極大地節(jié)省帶寬 ? 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的控制協(xié)議包括： ICMP、 ARP、RARP及 BOOTP ? 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議包括： RIP、 OSPF及網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (GGP、 EGP及 IGP) ? 雖然 IPv6 要經(jīng)過許多年才能被廣泛使用，但是IPv6 的廣泛使用必將發(fā)生