计算机通信网中的网络层及广域网技术

1、第七章 网络层及广域网技术 在计算机网络领域，网络层应该向运输层提供怎样的服务（“面向连接”还是“无连接”）曾引起了长期的争论。 争论焦点的实质就是：在计算机通信中，可靠交付应当由谁来负责？是网络还是端系统？ 网络层向上层提供不同服务质量的网络服务网络层向上层提供不同服务质量的网络服务NS(Network Services)，其中最核心的是网络连结服务。，其中最核心的是网络连结服务。1、面向连结的网络服务、面向连结的网络服务CONS 由于由于CONS是通过网络的虚拟线路传输方式来实现的，所是通过网络的虚拟线路传输方式来实现的，所以又称之为以又称之为“虚线路服务虚线路服务”。为了提供这种服务，网

2、络层。为了提供这种服务，网络层必须具有能在源必须具有能在源/宿端系统之间建立虚拟线路网络连结的宿端系统之间建立虚拟线路网络连结的功能。功能。 2、无连结的网络服务、无连结的网络服务CLNS CLNS是通过网络的数据报传输方式来实现的，所以又称是通过网络的数据报传输方式来实现的，所以又称之为之为“数据报服务数据报服务”。为了提供这种服务，网络层。为了提供这种服务，网络层不必不必在在源源/宿端系统之间建立象虚拟线路那样的网络连结，故谓宿端系统之间建立象虚拟线路那样的网络连结，故谓之之“无连结的无连结的”服务。服务。 面向连接的通信方式 建立虚电路(Virtual Circuit)，以保证双方通信所

3、需的一切网络资源。 如果再使用可靠传输的网络协议，就可使所发送的分组无差错按序到达终点。 应用层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层网络层数据链路层物理层虚电路服务虚电路服务H1 H2虚电路H1 发送给 H2 的所有分组都沿着同一条虚电路传送虚电路是逻辑连接 虚电路表示这只是一条逻辑上的连接逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接。 请注意，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接真正的连接。因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，但并不完全一样。 因特网采用的设计思路 网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最无连接的、尽最大努力交

4、付的数据报服务大努力交付的数据报服务。 网络在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）。 网络层不提供服务质量的承诺。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限。 尽最大努力交付的好处 由于传输网络不提供端到端的可靠传输服务，这就使网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉（与电信网的交换机相比较）。 如果主机（即端系统）中的进程之间的通信需要是可靠的，那么就由网络的主机中的运输层负责（包括差错处理、流量控制等）。 采用这种设计思路的好处是：网络的造价大大降低，运行方式灵活，能够适应多种应

5、用。 因特网能够发展到今日的规模，充分证明了当初采用这种设计思路的正确性。 应用层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层网络层数据链路层物理层数据报服务数据报服务H1 H2IP 数据报丢失H1 发送给 H2 的分组可能沿着不同路径传送虚电路服务与数据报服务的对比对比的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证连接的建立必须有不需要终点地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有终点的完整地址分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发每个分组独立选择路由进行转发当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作出故障的结点可

6、能会丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺序端到端的差错处理和流量控制可以由网络负责，也可以由用户主机负责由用户主机负责 在一种任意拓扑的数据通信网络中，通过网络节点的某种转接方式来实现从一端系统到另一端系统直接接通数据通路的技术，称为数据交换技术。 目前比较常见的交换技术主要有电路交换、报文交换和分组交换三种不同的方式。数据交换的必要性 多个用户之间进行数据通信，最简单的实现方法就是在任意两个用户之间建立直达线路，这种实现方式称为全连接，由全连接方式形成的通信网，叫做完全连接网。 假设现在有两部电话需要进行通信，那么我们只需要一根线就可以把这

7、两部电话连接起来。 但是若有5部电话需要通信，那么就需要10根线。 扩展开来，若有N部电话需要进行通信，则需要N（N-1）/2根线，也就是说，当需要通信的电话数量增大时，需要的电线数量与电话数的平方是车工正比的，而这在现实中是不可能进行实现的。 因此，当电话的数量增多时，就需要使用交换机或一个具备交换功能的网络把它们连接起来，使任何一个通过该交换机（或者接入到该交换网）的用户都能够实现通信操作。 交换机交换的概念什么是交换？ 交换是采用交换机（或节点机）等交换系统，通过路由选择技术在进行通信的双方之间建立物理的/逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。 具有交换功

8、能的网络称为交换网络，交换中心称为交换节点。通常，交换节点泛指网内的各类交换机，它具有为两个或多个设备创建临时连接的能力。交换方式的分类 所谓交换方式是指对应于各种传输模式，交换节点为完成其交换功能所采用的互通（Intercommunication）技术。交换方式主要分为两类。1. 电路交换方式 (或线路交换方式)2. 存储/转发方式 （或信息交换方式） 存储/转发方式又分为：报文交换和分组交换。电路交换 由于目前电路交换的最主要应用是电信网，因此我们就以电话为例子，来分析电路交换的工作原理以及它的优缺点。但需要注意的是，电路交换并不意味着它就是电话交换网，除了电信网，还有很多地方也可以用到电

9、路交换。电路交换的原理我们一般可以认为打电话分为三个步骤： 拨号通话挂机而在电路交换中，我们形象的把这三步分别称为： 建立连接通信释放连接注意：这里需要指出一个概念，所有象这种必须通过“建立连接通信释放连接”三个步骤的连网方式我们称为是“面向连接的”连网方式。否则就可以称为是“无连接的”连网方式。 因此可以看出，电路交换必定是面向连接的。下面我们就通过电话的例子来讲解一下电路交换的过程。DC A 和 B 通话经过四个交换机 通话在 A 到 B 的连接上进行交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换举例电路交换举例 C 和 D 通话只经过一个本地交换机 通话在 C 到 D

10、的连接上进行交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA电路交换的优缺点电路交换的优点1. 信息传输延迟时间小（对于一次连接来说，传输延迟是固定不变的）。2. 交换机对用户的数据信息不进行存储、分析和处理，交换机在处理方面的开销小，对用户的数据信息不需要附加许多用于控制的信息，传输效率高。3. 信息的编码方法和信息格式不受限制，即可在用户间提供“透明”的传输。电路交换的缺点1. 电路接续时间较长，短报文通信效率低。2. 电路资源被通信双方占用，电路利用率低。3. 通信双方在信息传输速率、编码格式、同步方式、通信规程等方面应完全兼容，这就限制了各种不同速率、不同代码格式、不同通信规程

11、的用户终端之间互通。4. 有呼损。5. 传输质量较多地依赖于线路的性能，因而差错率较高。电路交换的应用 电路交换多用于传输信息量较大，通信对象比较确定的用户。如：数字话音和传真等业务。电路交换不适合传送计算机与终端或计算机与计算机之间的数据。例题 假设需要传送的报文共x比特。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d秒，数据率为b（bps），在电路交换时电路的建立时间为s秒，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问该情况下，把数据全部发送完需要多长时间？电路交换发送完数据共需要： 秒。kdbxs报文交换 由于电路交换的资源利用率低，不同类型的用户间不能直接开通，灵活性差，所以，又发展了报

12、文交换。报文交换的工作原理 报文交换的基本思想就是“存储转发”。假定用户甲有报文A，B和C要发往乙用户时，甲用户不需要先接通乙用户之间的电路，而是先与连接甲的一中间节点接通，将报文A，B和C先存储下来；然后，分析报文提供的乙地址信息，根据地址信息接通下一个中间节点后，将报文A，B和C转发出去；如此进行下去直到将数据报文A，B和C发往乙用户。报文交换的优缺点报文交换的优点1. 报文以存储/转发方式通过交换机，输入输出电路的速率、代码格式可以不同，很容易实现各种不同类型用户间的相互通信。2. 报文交换中没有电路接续过程，来自不同用户的报文可以在同一线路上以报文为单位实现时分多路复用，线路的利用率大

13、大提高。3. 用户不需要叫通对方就可以发送报文，没有呼损，并可以节省通信终端操作人员的时间。同一报文可由交换机转发到许多不同的收信地点。报文交换的缺点1. 报文通过交换机的时延大，且时延抖动也大，不利于实时通信。2. 交换机要有能力存储转发用户发送的报文，其中有的报文可能很长，这就要求交换机要有高速处理能力和大的存储空间。因此，报文交换机的设备比较庞大，费用高。3. 报文交换不适于实时交换数据的场合。报文交换的应用报文交换主要应用于公众电报等。分组交换分组交换的产生背景 60年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA（Advanced Research Project Agency）提出要

14、研制一种崭新的、能够适应现代战争的、生存性很强的网络，其目的是对付来自前苏联的核进攻威胁。当时，使用传统的电路交换的电信网虽然已经四通八达，但在战争期间，一旦正在通信的电路中有一个交换机或一条链路被摧毁，则整个通信通信电路就要中断。如要立即该用其他迂回电路通信，还必须重新拨号建立连接。这将要延误一部分时间（例如十几秒钟），但这可能造成不可挽回的重大损失。 根据美国军方提出的要求，这种新型的网络必须满足以下的一些要求：1. 和传统的电信网不同，这种新型的网络不是为了打电话，而是用于计算机之间的数据传送。2. 新型的网络能够连接不同类型的计算机，而不局限于单一类型的计算机。3. 所有的网络节点都同

15、等重要。因为网络必须经受的住敌人的核打击，所以在网络中不能有某些特别重要的节点，否则敌人将首先瞄准和摧毁这些重要的节点。4. 计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。当网络中的某一节点或链路被破坏时，冗余的路由能够使正在进行的通信自动找到合适的路由，使通信维持畅通。5. 网络的结构应当尽可能的简单，但能够非常可靠的传送数据。根据这些要求，一批专家终于设计出了使用分组交换的网络。分组交换的原理报文1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输1. 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 数 据数 据数 据报文首部首部首部

16、分组 1分组 2分组 3请注意：现在左边是“前面”2. 在每一个数据段前添加首部构成分组。数 据首部分组 1数 据首部分组 2数 据首部分组 33. 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。首部的重要性：（1）每一个分组的首部都含有地址等控制信息。（2）分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。（3）用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。数 据首部数 据首部分组 2数 据首部分组 3收到的数据4. 接收端收到分组后剥去首部还原成报文。数 据数 据数 据报文110100011010101011

17、01010111000100110100105. 在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。 这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组H2 向 H6 发送分组注意分组路径的变化！结点交换机主机分组交换网示意图H1A分组交换网BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 发送分组结点交换机主机在结点交换机 A 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 C 暂存查找转发表找到转发的端口在结点交换机 E 暂存查找转发表找到转发的端口最后到达目的主机 H5注意分组存储转发的过程ABCDEH1H5H2H4H3H6高速

18、链路 结点交换机123412341 2 3 41 2 3 41 2 3 4需要注意的是，每个结点交换机都是有多个端口的。分组交换的优缺点分组交换的优点1. 向用户提供不同速率、不同代码、不同同步方式以及不同通信控制协议的数据终端间能够互相通信的灵活的通信环境。2. 在网络负荷较轻的情况下，信息传输时延小，而且变化范围不大，能够较好的满足会话型通信实时性要求。3. 实现线路的动态时分复用，通信线路的利用率高，在一条物理线路上可以同时提供多条信息通路。4. 可靠性高。5. 经济性好。6. 能与公用电话网、用户电报网和低速数据网及其其他专用网相连。分组交换的缺点1.由网络附加的传输信息多，对长报文通

19、信的传输效率比较低。当把一份报文划分为许多分组在交换网内传输时，为了保证这些分组能够按照正确的路径安全准确地达到终点，就要给每个数据分组加上控制信息（分组头）。除此之外，还要设计许多不包含数据信息的控制分组，用以实现数据通路的建立、保持和拆除，并进行差错控制和流量控制等。2.技术实现复杂。分组交换机要对各种类型的“分组”进行分析处理，为“分组”在网中的传输提供路由，并且在必要时自动进行路由调整；交换机还要为用户提供速率、代码和规程的变换，为网络的管理和维护提供必要的报告信息等。例题 假设需要传送的报文共x比特。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d秒，数据率为b（bps），在分组

20、交换时分组长度为p（bit）且各结点的排队等待时间可忽略不计。问该情况下，把数据全部发送完需要多长时间？分组交换发送完数据共需要： 秒。bpkkdbx) 1( 分组交换的传输方式 一个站要发送一个报文，其长度比最大分组长度还要长，它把该报文分成组而把这些分组发送到节点上，分组流的传输方式有数据报（Datagram）和虚电路（Virtual Circuit）两种方式。数据报方式的分组交换 数据报非常类似于报文交换，交换网把对进网的任一分组都当作单独的“小报文”来处理，如下图所示。数据报方式有以下几个特点：用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段，对于短报文通信传输效率较高。数据分组传输的时

21、延较大。对网络拥塞或故障的适应能力较强。如在网络的一部分形成拥塞或某个节点出现故障，数据报可以绕开那个拥塞的部分和某个故障节点另找路由。1. 现今的Internet网络就是以数据报方式进行传输数据信息的。虚电路方式的分组交换1. 基本概念（1）虚电路 所谓虚电路就是网络内一对数据终端（DTE）之间的逻辑连接，允许数据同时双向传输，而且通过逻辑连接的全部数据传输均采用分组形式。（2）逻辑信道 用信道组号和信道号共同标识一条特定的逻辑信道。（3）虚呼叫 它是一个临时的或交换的虚电路，它必须在进行信息传送之前通过交换分组来建立。2. 虚电路的建立 根据分组交换方式的虚电路和分组复用的概念，即在一条物

22、理的线路上能够传输多对用户终端之间的数据，而虚电路的实现借用了逻辑信道标识。每一条已经建立的虚电路，被标识为一个逻辑信道号。在虚呼叫的过程中，主叫/被叫终端从各自的信道号表中选取一个未用号，通知源/目的节点；然后，由通信网络中的沿途各节点交换机通过路径表将一对终端进行逻辑上的连接，从而完成虚电路的建立过程。一般来说，由于主叫和被叫两端的逻辑信道号的选取是相互独立进行的，所以对某一指定的呼叫所选取的逻辑信道号，双方可能各不相同。3. 虚电路的特点 在数据传送之前建立站与站之间的一条路径，但并不像电路交换有一条专用的线路。分组在每个节点上仍然需要缓冲，并在线路上进行输出排队。各个节点不需要为每个分

23、组做路径判断选择，而是按照预先建立的虚电路进行传输。4. 虚电路的实现方法（1）交换虚电路（）交换虚电路（SVC） 每条虚电路在需要的时候被创建，而且仅仅在此次通信交换的过程中存在。（2）永久虚电路（）永久虚电路（PVC） 类似于租用线路，在这种方法中，两个用户之间存在一条专门的虚电路，此虚电路是专门提供给特定用户的。 网络层位于OSI模型的第三层，网络层主要负责将分组从源端传输到目的端，这可能要跨越多个网络。网络层网络层主机主机A主机主机B结点结点 1结点结点 2结点结点 3网络连接网络连接数据链路连接数据链路连接数据链路连接数据链路连接 传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层 网络层

24、是通信子网的最高层，对上层用户屏蔽了子网通信的细节，如子网类型、拓扑结构、子网数目，向上层提供一致的服务、统一的地址网络层的功能网络层的功能 标识网络地址（逻辑编址） 路由 提供网络层数据单元：分组 保证服务参数：与传输层协商传输率，传输延迟等； 多路复用：一条链路分为多个信道是链路层的功能，在网络层应用； 差错控制 流量控制和拥塞控制：流量控制负责源站与目标站之间收发速率的匹配，拥塞控制负责通信子网内的吞吐量的问题。 网络层的功能网络层的功能 网络层的基本服务是为两个传送实体之间提供透明的数据传送，它使得传输层不需要了解基本通信媒体上的任何细节 当两个站之间只有直接链路时，可以不需要网络层

25、对于分组交换网络，只有经过网络层才能实现两个系统间的通信 常见协议：IP IPX 网络层通常提供的服务类型：数据报、虚电路服务类型：数据报服务类型：数据报 网络层及其下两层只需经过虚拟连接将分组独立的进行传送 分组是按地址被送到目的地的 在分组中须指明源地址与目的地址 若需要差错控制和确认功能，需要由网络层的上一层协议提供 服务类型：虚电路服务类型：虚电路 发送任一分组之前需要建立一条逻辑连接 。 每个分组还包含一个虚电路的标志符 。 虚电路服务不仅把每一个分组送到其目的地，而且还提供按正确序号排列的分组序列、差错控制、流量控制以及端对端确认功能 。 为建立逻辑连接，虚电路需要采用呼叫建立规程

26、。 它与数据报方法的差别在于各节点不需要为每个分组做路径选择判定，它只需为每次连接做一次路径选择判定。 虚电路和数据报方式虚电路和数据报方式电路建立不需要需要编址数据包-包含源和目标地址 数据包-包含虚电路号状态信息通信网不需要状态信息每条虚电路利用一个信道寻址数据包独立寻址按虚电路传输路由器失败的影响 除了网络崩溃外，无影响路由器失效则虚电路断链可靠性不保证可靠尽力传输可靠性好平衡网络流量好差拥塞控制拥塞控制 当一个计算机网络节点上的资源利用度接近其最大容量时，拥塞现象就会随之发生。 这种现象发生于总输入业务量的速度超过输出速率的场合，所有的可用缓冲器都饱和的情况下。 缓冲器溢出时只好放弃一

27、些分组，严重时有可能使整个网络陷入死锁，这时分组无法再找到出路。 说明说明 在局域网中，由于媒体是单一的,信息传输的路径往往也是固定的，一般不要求路由选择，阻塞控制技术也比较简单。 通常在单个局域网中，可以省略网络层的大部分功能，但在网络互连时，网络层的作用就显得非常突出和重要。 IP寻址寻址 计算机互联的前提，标识与寻址 MAC 寻址 IP 寻址 What Is an IP Address?133.120.75.886131.107.0.0131.107.3.27133.120.0.0129.102.12.7129.102.0.0129.102.16.29094MARIA AVEMARIA

28、AVEInternet地址地址 要使Internet上主机间能正常通信，必须给每个计算机一个全球都能接收和识别的唯一标识，即IP地址。Internet地址地址 TCP/IP把多个物理网络在逻辑上抽象成一个网际 在网际上允许任何两台或多台主机进行通信 TCP/IP为每一台主机分配一个唯一的32位网际地址 ( IP 地址 )IP地址地址 IP地址是32位逻辑地址，用于辨别TCP/IP主机。格式：XX.XX.XX.XX （点分十进制） 每个IP地址有两部分：网络ID与主机ID 网络ID标识所有在同一物理网络中的主机，主机 ID标识网络中的某台主机。 每台运行TCP/IP的计算机都需要一个独有的IP地

29、址，如：131.107.2.200课件制作人：谢希仁分类 IP 地址 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。 两级的 IP 地址可以记为：IP 地址 := , (4-1):= 代表“定义为”net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后

30、使 用1 1 1 101net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播

31、 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 01B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节net-id24 bithost-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host

32、-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节net-id24 位host-id24 位ne

33、t-id16 位net-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节net-id24 位host-id24 位net-id16 bitnet-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101D

34、 类地址是多播地址 net-id24 位host-id24 位net-id16 bitnet-id8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 位B 类地址C 类地址01 1host-id8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101E 类地址保留为今后使用 IPv4地址分类地址分类A类1-12608位24位B类1281911016位16位C类19222311024位8位D类2242391110组播地址E类2402541111保留试验使用点分十进制记法 10000000000010110000001100011

35、111 机器中存放的 IP 地址是 32 位 二进制代码10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 位插入一个空格能够提高可读性采用点分十进制记法则进一步提高可读性128.11.3.31 128 11 3 31 将每 8 位的二进制数转换为十进制数2. 常用的三种类别的 IP 地址 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 A 126 (27 2) 1 126 16,777,214 B 16,383(214 1) 128.1 191.255 65,534 C 2,097,15

36、1 (221 1) 192.0.1 223.255.255 254IP 地址的一些重要特点 (1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是： 第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。 IP 地址的一些重要特点 (2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相

37、应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 IP 地址的一些重要特点 (3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。 互联网中的 IP 地址 B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.

38、3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1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 B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.222

39、2.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1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 B222.1.1.222.1.1.1222.1

40、.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1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 B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2L