计算机网络-4-1-虚拟互联网络

本章最重要的内容

  1. 虚拟互联网的概念
  2. IP地址与物理地址的关系
  3. 传统分类的IP地址(包括子网掩码的概念)
  4. 路由选择协议的工作原理

网络层该向运输层提供怎样的服务?(面向连接还是无连接)?

如果是使用面向连接的通信方式,则需要首先建立一条虚电路(Virtual Circuit),用来预留双方通信所需的一切资源。双方就沿着建立起来的虚电路发送分组通信结束后,要释放建立起来的虚电路网络资源。传送过程如图所示:

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特点是:分组传输过程中可靠,不会丢失,也不重复。(被抛弃)

因此选择的是:网络层向上只提供简单灵活的,无连接的,尽最大努力交付的数据报服务(分组或IP数据报),网络层在发送分组的时候,并不需要先建立连接,每一个分组(IP数据报)独立发送,与前后的分组无关网络层不提供服务质量的承诺。传递过程如图所示

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虚电路与数据报服务的区别

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网际协议IP

网际协议又称为Kahn-Cerf协议,是TCP/IP协议中最主要的协议之一,我们所讲的IP协议其实已经是第四个版本了,应该记为IPV4。与IP协议配套使用的还有以下协议:

  1. 地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol)

  2. 网际控制报文协议ICMP协议(Interner Control Message Protocol)

  3. 网际组管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)

如图就是他们之间的联系图

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ARP画在IP下面,代表了IP协议要使用ARP协议。ICMP和IGMP画在IP上面,代表了ICMP和IGMP要使用IP协议

虚拟互联网络

将网络互相连接在一起需要使用一些中间设备,根据中间设备所处的层次,我们可以分为:

  1. 物理层使用的叫做转发器
  2. 数据链路层使用的叫做网桥或交换机
  3. 网络层使用的叫做路由器
  4. 网络层以上的叫做网关,用网关连接两个不兼容的系统需要经过高层进行协议的转换。

许多计算机网络通过路由器进行互连,由于许多计算机使用的都是使用IP网际协议,因此互联的计算机可以看成如图所示的虚拟互联网络

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这种使用IP协议的的虚拟网络称之为IP网,注意!!!如果IP网上层的运输层使用的是TCP协议,那么该IP网就是现在的互联网

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当不同的局域网使用路由器连接起来后,如果所有的网络层都是用相同的IP协议,那么在网络层讨论问题就十分简单.
我们首先看一下主机H1要把一个IP数据报发送到目的主机H2的过程

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主机H1先要查自己的路由表,看目的主机是否在本网络上

如果是,则不需要经过任何路由器而是直接交付,如果不是,则必须把IP数据报发送给某个路由器(例如图中的R1),R1路由器在查表后再将该IP数据报交给R2路由器间接交付,这样一直下去,直到R5路由器和H2在同一个网段上,R5路由器把IP数据报交给H2主机。

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