第3周第1次 互连网络与互联网络.ppt

,路由器,1A-24-F6-54-1B-0E,00-00-A2-A4-2C-02,20-60-8C-C7-75-2A,08-00-20-47-1F-E4,20-60-8C-11-D2-F6,关于广播,总线的广播实现单播,路由器,1A-24-F6-54-1B-0E,00-00-A2-A4-2C-02,20-60-8C-C7-75-2A,08-00-20-47-1F-E4,20-60-8C-11-D2-F6,关于广播,广播地址,关于广播,如交换的转发表里关于地址00-00-A2-A4-2C-02的登记项目,交换把这个帧从除了来路外的所有端口发出去,00-00-A2-A4-2C-02,交换机与HUB,RJ45,每个计算机独占端口带宽全双工,每个计算机共享端口带宽半双工,2层交换机-链路层交换机,物理层交换机,杨雄编写,用以太网交换机扩展局域网,至因特网,100Mb/s,100Mb/s,100Mb/s,万维网服务器,电子邮件服务器,以太网交换机,通信学院,计算机学院,数学学院,集线器,集线器,集线器,10BASE-T,杨雄编写,桥或交换机扩展网络会出现什么问题？,环路的出现,广播风暴,严重的效率低下网络死亡,生成树,虚拟网络VLAN,杨雄编写,虚拟局域网虚拟局域网的概念,任何主机之间可以直接传输数据,杨雄编写,虚拟局域网虚拟局域网的概念,port1,port2,port3,port4,port5,port6,VLAN1,VLAN2,port1-port2可以传输数据吗?,port1-port6可以传输数据吗?,一个虚网络内可以传输数据！虚网之间不能传输数据！,杨雄编写,虚拟局域网虚拟局域网的概念,port1,port2,port3,port4,port5,port6,VLAN1,VLAN2,相当于,两个交换机,广播风暴,虚拟网络VLAN,VLAN1和VLAN2之间没有了帧的传输隔离了广播，减少广播风暴,但是VLAN1和VLAN2真的需要数据传输怎么办？,上次课我们重点讲了什么？,计算机网络,其它学院,一直就用交换机扩展网络规模吗？,计算机网络,其它学院,计算机网络,这些大学用什么连接？,以太交换机？,全中国的网络也是？,全国的网络,计算机网络,不能这么连接的！,以太网距离太短！,以太网是广播域，安全不好！,以太网是广播域，广播风暴！,网络堵塞！,连接的计算机多了，转发表太大！小型交换机没有存在价值。,计算机网络定义和分类,定义：用通信设备和线路（无线信道）将分散在各个地点，并具有独立功能的多台计算机系统连接起来，并按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合。,协议：双方或多方的约定,ppp,Ethernet,ppp,Ethernet,IP,TCP等等,数据通信,资源：信息资源和计算机资源内存、应用、CPU,好看的视频发给你,我忙不过来，你帮助我计算一下,计算机网络的目标是数据通信、实现资源共享,计算机网络的基础是通信线缆、交换设备,计算机网络的核心是通信协议（网络协议）,计算机网络的典型应用是互联网、银行业务网等等,计算机网络定义和分类,定义：用通信设备和线路（无线信道）将分散在各个地点，并具有独立功能的多台计算机系统连接起来，并按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合。分类：按作用范围分：指网络可以覆盖的范围，可分类为广域网、局域网、城域网等。广域网(WAN)：也称远程网，其覆盖范围通常在数十公里以上，具有规模大、传输延迟大的特征。局域网(LAN)：覆盖范围常在几公里以内，限于单位内部或建筑物内，具有规模小、传输延迟小的特征。城域网(MAN)：覆盖范围一般是一个城市，介于局域网和广域网之间。使用局域网技术组网。接入网(AN)：也称本地(或居民)接入网,是个人计算机、局域网和城域网间的接口，提供多种高速接入技术。,计算机网络定义和分类,定义：用通信设备和线路（无线信道）将分散在各个地点，并具有独立功能的多台计算机系统连接起来，并按照网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合。,MAN,AN,AN,一般情况下，一个大楼、一个小区、一个宿舍是一个LAN,一般情况下，大楼之间、小区之间、城市之间、国家之间采用WAN,计算机网络,它们用什么来连接呢？,计算机网络,这些大学用什么连接？,20,互连网络与互联网络IP技术,第4章网络互连,计算机网络,这些独立的一个个网络用什么来连接呢？,路由器！,距离太长,1、可以用长距离光缆和PPP来实现网络连接；,以太网络,以太网络,PPP网络,2、隔离广播的扩散，没有风暴；,3、网络内部信息隔离，安全；,4、支持不同类型的网络。,计算机网络,这些大学用什么连接？,路由器！,By杨雄,美国的互联网,RX,中国的互联网,Ry,国家间网络用什么连？,国家间网络用什么连？,By杨雄,互连网络与互联网络,网络,网络,网络,网络,网络,(a)互连网络,路由器,从应用上看看不见路由器看不见下层网络,汽车,列车,公路网,铁路网,集装箱,货物,货物,货物,集装箱,货物,货物,货物,有几个网络？,有5个网络！,网络的类型必须一致？,不一定，可以是以太，也可以是PPP，也可以是FR,各种网络之间用什么连？,路由器！,这两个计算机有多少条路？,很多条！,海洋,铁路网,路由器是各种网络互连在一起的交换设备,By杨雄,网络,网络,网络,网络,网络,(a)互连网络,路由器,从应用上看看不见路由器看不见下层网络,汽车,列车,公路网,铁路网,海洋,铁路网,互连网络与互联网络,天空,By杨雄,网络,网络,网络,网络,网络,(a)互连网络,路由器,从应用上看看不见路由器看不见下层网络,PPP帧,以太帧,PPP网,以太网,ATM,以太网,互连网络与互联网络,FR网,不同类型的、独立的网络用路由器互连成一个规模很大的网络,在网络互连的基础上，应用看不见底层细节（看不见交换机、通信介质，中继器），实现了计算机之间的互联,1、结点：终端设备，网关（GATEWAY）,2、终端设备：计算机，移动手机,3、网关：路由器,4、终端设备也叫主机,By杨雄,网络,网络,网络,网络,网络,(a)互连网络,路由器,PPP帧,以太帧,PPP网,以太网,ATM,以太网,互连网络与互联网络,FR网,2层交换机（以太）路由器的区别是什么？,以太网交换机是网络内交换设备,路由器是网络间的交换设备,各种网络是各种运输工具（运输数据）,路由器是各种运输工具转换场所,路由器的交换是怎么做的？,这些独立的网络互连在一起后用什么来标识它们呢？,1、由于各种网络地址格式不统一，无法用来做跨越网络的寻址。,2、网络地址没有网络号，只是标识一个主机。非结构化地址。,利用2层网络来进行网络互连寻址，已经不可能了！,必须是统一的地址,By杨雄,网络,网络,网络,网络,网络,互连网络,PPP网,以太网,ATM,以太网,FR网,这些独立的网络互连在一起后用什么来标识它们呢？,19,20,18,21,40,网络内的主机用什么来标识它们呢？,网络号,主机号,88,88,88,89,网络号,主机号,杨雄编写整理,IP-IP地址：分类地址-子网地址-CIDR-IP网段-子网,第4章网络互连,By杨雄,分类的IP地址IP地址及其表示方法,我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是惟一的32bit的标识符。IP地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)进行分配,By杨雄,点分十进制记法,采用点分十进制记法则进一步提高可读性,128.11.3.31,12811331,将每8bit的二进制数转换为十进制数,By杨雄,IP地址的编址方法,分类的IP地址。这是最基本的编址方法，在1981年就通过了相应的标准协议。子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准RFC950在1985年通过。构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993年提出后很快就得到推广应用。,三种编址方法,By杨雄,32位的IP地址:=,分类IP地址,问题：怎么切分网络部分和主机部分？,默认分类！规定如下：,A类：网络1个字节，主机3个字节,B类：网络2个字节，主机2个字节,C类：网络3个字节，主机1个字节,第一字节高一位是0,第一字节高两位是10,第一字节高三位是110,网络数量是27,一个网络内主机数量是224,网络数量是214,一个网络内主机数量是216,网络数量是221,一个网络内主机数量是28,4个字节,32位的IP地址:=,分类IP地址,A类：网络1个字节，主机3个字节,第一字节高一位是0,网络数量是27,一个网络内主机数量是224,网络号范围0.x.x.x127.x.x.x,网络号全0不能用，规定其特殊作用：表示本网络,一个网络内的主机号范围x.0.0.0x.255.255.255,网络号全127不能用，规定其特殊作用：表示本主机,网络数量272=126个,参见119-120页,全0（x.0.0.0）和全1（x.255.255.255）不能用,主机数量2242=16777214个,By杨雄,总结,IP地址的使用范围,网络最大第一个最后一个每个网络类别网络数可用的可用的中最大的网络号网络号主机数A126(272)112616,777,214B16,381(2141)128.1191.25565,534C2,097,151(2211)192.0.1223.255.255254,By杨雄,Net=，Host=,Net=，Host=,IP地址分类ClassfulIP,ClassA,0.0.0.0127.255.255.255,Net=，Host=,ClassB,1,Netid,Hostid,2,14,16,bits,128.0.0.0191.255.255.255,ClassC,1,Netid,Hostid,21,8,bits,192.0.0.0223.255.255.255,ClassD,1,Multicast,24,bits,224.0.0.0239.255.255.255,0,3,1,1,0,4,0,1,ClassE,1,Multicast,24,bits,1,1,1,5,0,240.0.0.0247.255.255.255,By杨雄,特殊的IP地址,值0和-1(全1)有特殊的意义，0表示本网络或本主机，-1(全1)表示一个广播地址，代表网络中的所有主机。,0000000000000000000000000000000000,本网络上的本主机,0000000000主机,本网络上的某主机,1111111111111111111111111111111111,局域网中的广播,网络1111111111111111111111,对一远程网络广播,127任意值,回路loopback,用于源地址,用于本网目的地址,用于本网目的地址,用于其它网目的地址,用于自己源和目的,By杨雄,127.0.0.1地址,目的:127.0.0.1的数据包,目的:127.0.0.1的数据包,By杨雄,私有地址-接入网络,192.168.X.X,合法地址,NAT,By杨雄,私有IP地址,私有地址（Privateaddress）,编址方案,申请，并使用A、B、C类地址,不申请，直接使用A、B、C类地址,不申请，直接使用私有地址,全网唯一,本网唯一全网不唯一,路由器,00-00-A2-A4-2C-02,20-60-8C-C7-75-2A,08-00-20-47-1F-E4,20-60-8C-11-D2-F6,IP地址分配,1A-24-F6-54-1B-0E,路由器,1、每个网络分配一个网络号,222.1.1.x,222.1.2.x,222.1.3.x,222.1.4.x,2、每个接口分配一个网络号+主机号,222.1.1.10,222.1.1.1,222.1.1.11,222.1.4.1,222.1.4.2,欢迎提问和讨论,IP地址是结构化的吗？MAC地址和IP地址的区别是什么？IP地址的网络号代表了什么？,本次测验,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。图中的网络号就是IP地址中的net-id,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,路由器总是具有两个或两个以上的IP地址。路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址。,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R3,R2,222.1.3.,LAN3,N3,N2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N1,LAN2,LAN1,互联网,路由器总是具有两个或两个以上的IP地址。路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址。,互联网中的IP地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1