计算机科学与工程学院第六章 网络层1复习上章内容 1、决定局域网特性的三要素 网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法 2、从采用介质访问控制方法角度，局域网可分为 共享介质式局域网、交换式局域网 3、局域网交换机的工作原理 端口MAC地址映射表 交换控制中心 实现连接到交换机端口的结点之间的多个并发连接 4、VLAN 交换技术的发展成为VLAN发展的基础，什么叫VLAN， VLAN与LAN有何主要区别？ 5、 10GE已经成为现代校园的主干网首选，100GE已 经在研究中。10GE成功应用解决了广域网与局域网的 瓶颈。 6、WLAN成为现代办公网络的主要接入方式计算机科学与工程学院第六章 网络层210万兆以太网发展趋势！ 2006年下半年 IEEE着手制定100G标准 2007年7月 IEEE确定开发一项包括40G和100G以太网的标准 802.3ba 2009年年底 40G和100G以太网设备研发产品出货 2010年6月17日 融合40G/100G的IEEE 802.3ba规范获得批准 2015年 百万兆速率以太网将成为现实计算机科学与工程学院Cisco CRS-3 单端口10万兆以太网接口模块 IP下一代网络（NGN）中的视频和多媒体正在 从各个方面逐步取代分组数据通信，对当前使 用的公共网络和专用网络的架构基础提出了更 高的挑战。 作为medianet（媒体感知型Cisco IP NGN）的 组成部分，它的工效设计达到了业界领先水平 ，将能耗、散热和机架空间资源降至最少，并 提供可灵活承载丰富业务的带宽容量。第六章 网络层3计算机科学与工程学院新闻：切客(未来510年互联网淘金点?)在拍客、秒杀客、团客之后，一个全新的名词 “切客”开始出现。 伴随着3G网络、智能手机的广泛应用，在通信业和互联网巨头的强力推 进下，中国“切客”浪潮正在悄然兴起。 切客：源自英文check in，他们是热衷于用一种LBS(Location Based Services)基于地理位置服务的手机移动互联网软件即时记录生活轨迹的 都市潮人。他们通过软件发现并探索身边的城市，并与他人分享此地的 精彩图片和攻略。他们是移动互联网时代的潮流引领者，让互联网应用 从虚拟走向现实，影响并改变每个人的生活。 互动百科网的解释：切客就是通过手机向他人分享餐厅或商场的地理位 置，可获消费优惠。“切客”是国内手机网民为LBS (Location Based Service，基于地理位置的服务)取的中文名，因为LBS典型的应用是 Check in(签到)。 国内互联网巨头近来纷纷推出LBS，据艾媒市场咨询研究数据显示，过 去三年，中国LBS个人“切客”应用市场规模保持快速增长态势，2008年 的市场规模为3.35亿元，2009年突增为6.44亿元，到了2010年，这一数据 改写为9.98亿元。 随着移动互联网的兴起，越来越多的用户不再满足于打电话发短信的生 活方式，如何寻找更便利的潮流方式，自然成了这个群体用户的期待。 LBS经Google Map的推广后在国外一直风起云涌。近两年随着智能手机 逐步走向潮流，基于手机互联网的地理位置的应用也逐步走向社区化和 实用化。计算机科学与工程学院切客网http:/www.qieke.net 在信息大爆炸的世纪，每天要面对和处理的信息多如 牛毛，哪些是真哪些是假，无从辨别；在物质极度丰 富的时代，在迷眼于琳琅满目的商品时、迷惘于五花 八门的广告时，无所适从。非常希望能找个地方，问 问经历过的人，听听他真实的体验。 “切客网”正是为大家提供记录生活经验积累、消费体 验的平台，把你的生活体验和你所知产品的消费体验 写下来与大家分享，当所有人都来记录时，相信这里 会成为我们生活的“经验库”，购物的“导向先锋”，而 你也已成为了切客一员-。也许个体的力量是渺小 的，但请相信网络的力量能让弱势的我们团结强大起 来。 “切客网”意义和宗旨：让“切客”无处不在，让每一次 选择无怨无悔。计算机科学与工程系第第6 6章章 网络层网络层计算机科学与工程学院第六章 网络层7本章学习要求： 理解：网络层与网络互联的基本概念 掌握：IP地址的基本概念与分类方法 掌握：IP分组的交付与路由选择的概念 掌握：Internet路由选择协议的概念 掌握：IP协议的基本内容 掌握：地址解析的基本概念与方法 掌握：路由器与第三层交换的基本概念 掌握：网络层互联设备 掌握：IP地址的子网规划 了解：Internet控制报文协议ICMP与组管理协议IGMP 计算机科学与工程学院第六章 网络层86.1 网络层与网络互联的基本概念 6.1.1 网络层基本概念 网络层主要任务： 通过路由选择算法，为分组通过通信子网选择 最适当的路径； 网络层使用数据链路层的服务，实现路由选择 、拥塞控制与网络互联等基本功能，向传输层 的端一端传输连接提供服务。 计算机科学与工程学院第六章 网络层96.1.2 网络互联基本概念 网络互联：利用网桥、路由器、网关等互联设备将两个及两个以上的网络相互联接起来构成的系统。 INTERNET网：就是用路 由器连接起来的互联网 络，也属于WAN。VPN： (Virtual Private Network)虚拟专用网， 是通过因特网建立一个 临时的、安全的连接， 为用户提供专用网的所 有各种功能。 计算机科学与工程学院第六章 网络层106.1.3 网络互联的层次及设备网络互连实质上是网络协议之间的转换。网络体系结构层 次不同，使用的互连设备也不同。互连层次主要有: 物理层互连 互联设备：中继器、转发器、集线器、光纤收发器 完成对信号的再生和放大，延长网络距离，或者对光电信号进行 转换。(同一冲突域、同一广播域) 数据链路层互连 互联设备：网桥、二层交换机 网桥起到数据接收、地址过滤、数据转发的作用。主要用于隔离 冲突的网段。 (隔离冲突域、同一广播域) 交换机除了具有网桥的功能外，更重要的是用硬件实现多对结点 同时通信与数据交换。(隔离冲突域：每个端口都是一个冲突域；默认 情况下所有端口处于同一广播域，设置VLAN时，有多少个VLAN，就 有多少个广播域。)计算机科学与工程学院第六章 网络层116.1.3 网络互联的层次及设备（续） 网络层互连？ 互联设备：路由器、三层交换机 主要用于LAN、MAN之间的连接。 隔离冲突域、隔离广播域 高层互连？ 互联设备：网关、多层交换机 传输层以上协议层的网络之间互连，如应用网关等。( 隔离异构网：用于连接不同类型、不同协议的网络)计算机科学与工程学院第六章 网络层126.2 IP地址6.2.1 IP地址的基本概念有关IP地址的概念你知道多少？： 大型的互连网络中需要有一个全局的地址系统，它能够 给每一台主机或路由器的网络连接分配一个全局惟一的 地址； TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符叫做IP地址； IP v.4中IP地址是一个32位的二进制地址； IP v.6中IP地址是一个128位的二进制地址； 网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址； 在Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址； 如果一台主机或路由器连接到两个或多个物理网络，那 么它可以拥有两个或多个IP地址。计算机科学与工程学院第六章 网络层13IP地址处理方法演变的过程 1985年计算机科学与工程学院第六章 网络层14IP地址结构 IP 地址长度为32位 IP地址采用二级分级结构； IP地址是由网络号（net ID）与主机号（host ID ）两部分组成的；计算机科学与工程学院第六章 网络层15 发送分组的主机 源主机源IP地址源MAC地址 接收分组的主机 目的主机 目的IP地址目的MAC地址计算机科学与工程学院第六章 网络层166.2.2 标准IP地址分类 二级结构：网络号字段+主机号字段 net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bit0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001计算机科学与工程学院第六章 网络层17net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层18net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层19net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层20net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层21net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层22net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 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 1 001C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节计算机科学与工程学院第六章 网络层23net-id 24 bithost-id 24 bitnet-id 16 bitnet-id 8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id 8 bitD 类地址 1 1 1 0