计算机网络技术与应用PPT课件
合集下载
《网络技术及应用》课件
ERA
什么是网络技术
01
定义
网络技术是一种将计算机、终端设备、应用程序和数据等资源通过通信
链路连接起来，实现信息交换、资源共享和协同工作的技术。
02 03
组成要素
网络技术主要由硬件、软件、协议和通信链路等组成，其中硬件包括路 由器、交换机、网关等设备，软件包括操作系统、应用软件等，协议则 是实现不同设备之间通信的规则和标准。
04
互联网接入技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
ADSL与光纤接入
ADSL（非对称数字用户线）
利用现有的电话线进行宽带数据传输，上行和下行带宽不对称，适合家庭和小 型企业使用。
光纤接入
利用光纤作为传输介质，提供高速、大容量的数据传输，是未来互联网接入的 主要发展方向。
以太网帧结构
以太网帧是数据传输的基本单位，它由目标地址、源地址、类型/ 长度、数据和校验和等部分组成。
以太网标准
以太网标准包括10BASE5、10BASE2、10BASE-T和100BASE-TX等 ，分别支持不同的传输速率和距离。
无线局域网（WLAN）
WLAN概述
无线局域网是一种利用无线通信技术构建的局域网，它具 有移动性强、灵活部署等优点。
随着数据传输速率的不断提高，出现 了光纤、宽带、无线等技术，推动了 高速网络技术的发展。
开放式标准化网络
20世纪80年代，随着TCP/IP协议的广 泛应用，互联网逐渐形成，并逐步发 展成为一个全球性的开放式标准化网 络。
网络技术的应用场景
办公自动化
通过网络技术实现企业 内部信息的快速传递和 共享，提高工作效率。
THANKS
感谢观看
什么是网络技术
01
定义
网络技术是一种将计算机、终端设备、应用程序和数据等资源通过通信
链路连接起来，实现信息交换、资源共享和协同工作的技术。
02 03
组成要素
网络技术主要由硬件、软件、协议和通信链路等组成，其中硬件包括路 由器、交换机、网关等设备，软件包括操作系统、应用软件等，协议则 是实现不同设备之间通信的规则和标准。
04
互联网接入技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
ADSL与光纤接入
ADSL（非对称数字用户线）
利用现有的电话线进行宽带数据传输，上行和下行带宽不对称，适合家庭和小 型企业使用。
光纤接入
利用光纤作为传输介质，提供高速、大容量的数据传输，是未来互联网接入的 主要发展方向。
以太网帧结构
以太网帧是数据传输的基本单位，它由目标地址、源地址、类型/ 长度、数据和校验和等部分组成。
以太网标准
以太网标准包括10BASE5、10BASE2、10BASE-T和100BASE-TX等 ，分别支持不同的传输速率和距离。
无线局域网（WLAN）
WLAN概述
无线局域网是一种利用无线通信技术构建的局域网，它具 有移动性强、灵活部署等优点。
随着数据传输速率的不断提高，出现 了光纤、宽带、无线等技术，推动了 高速网络技术的发展。
开放式标准化网络
20世纪80年代，随着TCP/IP协议的广 泛应用，互联网逐渐形成，并逐步发 展成为一个全球性的开放式标准化网 络。
网络技术的应用场景
办公自动化
通过网络技术实现企业 内部信息的快速传递和 共享，提高工作效率。
THANKS
感谢观看
计算机网络基本知识及应用ppt课件
二、文件传输FTP的运用
1.文件传输FTP概述 (1)FTP的功能：在本地计算机和远
程计算机之间双向传输文件。 (2)FTP的任务环境： 本地计算机上安装FTP客户程序。 远程计算机上有合法的账户。 对于提供匿名FTP效力的效力器，
二、文件传输FTP的运用
2.字符界面FTP程序的运用 (1)与FTP效力器建立联接：进入
二．安装拨号网络〔Dial -- up Networking〕 三．安装TCP/IP协议 四．拨号网络的设置 1.ISP方面 2.用户方面 五．实现衔接
7.5因特网的根本效力
一、万维网WWW阅读器IE 二、文件传输FTP的运用 三、HTML言语与网页制造方法
一、万维网WWW阅读器IE
1.WWW(World Wide Web) 环球信息网〔万维网〕 一种遍及在internet上的全球性的超媒体系
车。 文件-翻开-在对话框中输入主页的URL地址。 (5)设置IE起始页 什么叫起始页？ 如何设置？ 查看-INTERNET选项-常规〔IE4〕
一、万维网WWW阅读器IE
3.阅读器 (6)存储网页信息 文件-另存为-选择存为HTML还是纯文本 (7)其它操作和运用 建立并运用个人收藏夹 其他效力：FTP，BBS等
〉标识重新设置字号和颜色。 ⑴格式：〈FONT COLOR=c SIZE=n 〉文
字 …… 〈/FONT 〉 c 表示字符颜色的参数。取值为3 个16 进 制数。 n 表示字号。n＝1～7 ；也可运用±n 。
三、HTML言语与网页制造方法
3.网页文本修饰 (3)居中显示 ⑴格式：〈CENTER〉文字 …… 〈
第一部分： 访问资源时运用的协议类型，协议 有以下几种：
超文本链接
ftp
计算机网络技术ppt课件
VS
无线局域网组件
包括无线网卡、无线接入点（AP）、无线 路由器等设备，共同构建无线局域网环境。
局域网组建与维护
组建步骤
需求分析、拓扑结构设计、设备选型与配置、网络布线、系统测试与验收等。
维护措施
定期检查网络设备和线路状态、备份重要数据、更新防病毒软件和补丁程序、及时处理网络故障等，确保局域网 稳定可靠运行。
防火墙技术原理及应用
防火墙原理
通过监测和控制网络流量，阻止未经授权的访问和数据传输，保护内部网络免受外部攻 击。
应用场景
在企业网络边界部署防火墙，过滤进出网络的数据包，防止恶意攻击和未经授权的访问。
入侵检测与应急响应策略
入侵检测
通过实时监控网络流量和系统日志，发现异 常行为和潜在攻击，及时发出警报。
ICMP协议
用于在IP网络中发送控制消息， 如ping命令。
RARP协议
将MAC地址转换为32位的IP地 址。
IP地址与域名系统
IP地址
用于唯一标识网络中的主 机或设备，包括IPv4和 IPv6两种格式。
域名系统
将域名解析为对应的IP地 址，方便用户记忆和访问 网络应用。
DNS服务器
提供域名解析服务的服务 器，包括根域名服务器、 顶级域名服务器和权威域 名服务器等。
第四代计算机网络
以Internet为核心的信息网络， 融合了多种信息技术，提供更为
丰富的网络服务和应用。
计算机网络分类与拓扑结构
分类
按照覆盖范围和用途，计算机网络可分为局域网、城域网、广域网和互联网等 类型。
拓扑结构
常见的计算机网络拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型和网状型等。
计算机网络标准化组织
2024版计算机网络第ppt课件
用于传输层，提供不可靠的、无 连接的传输服务。
DNS协议
用于应用层，实现域名到IP地址的 解析服务。
FTP协议
用于应用层，实现文件在客户端 和服务器之间的传输。
HTTP协议
用于应用层，是Web浏览器和 Web服务器之间的通信协议。
03
CATALOGUE
局域网技术与应用
局域网组成与特点
局域网组成
一般由服务器、工作站、网络设备、 传输介质等部分组成，用于实现局 部范围内的资源共享和通信。
Cable Modem
利用有线电视网络提供宽带服务，速度较快， 但需要共享带宽。
4G/5G移动网络
通过4G/5G移动网络提供宽带服务，方便灵 活，但速度和稳定性可能受信号影响。
企业级专线接入方案选择
点对点专线 建立两个地点之间的直接连接，提供高
速、稳定、安全的数据传输服务。
SD-WAN
软件定义广域网，通过集中控制和智 能路由选择，提供高效、安全的企业
负责数据的编码、解密、压缩 和加密等转换工作，确保数据
的一致性和可读性。
应用层
提供网络应用服务，如电子邮 件、文件传输、远程登录等。
TCP/IP四层模型及协议栈
网络接口层 对应OSI的物理层和数据链路层，负 责数据的传输和接收。
网络层
对应OSI的网络层，使用IP协议进行 数据的路由选择和转发。
传输层
防火墙
用于保护网络安全，防止外部攻击和非法访问。选型时需要 考虑安全性能、过滤规则、VPN支持等因素。
其他设备
如交换机、集线器、网卡等，也需要根据实际需求进行选型 和配置。
05
CATALOGUE
互联网接入技术与应用
互联网接入方式及特点
DNS协议
用于应用层，实现域名到IP地址的 解析服务。
FTP协议
用于应用层，实现文件在客户端 和服务器之间的传输。
HTTP协议
用于应用层，是Web浏览器和 Web服务器之间的通信协议。
03
CATALOGUE
局域网技术与应用
局域网组成与特点
局域网组成
一般由服务器、工作站、网络设备、 传输介质等部分组成，用于实现局 部范围内的资源共享和通信。
Cable Modem
利用有线电视网络提供宽带服务，速度较快， 但需要共享带宽。
4G/5G移动网络
通过4G/5G移动网络提供宽带服务，方便灵 活，但速度和稳定性可能受信号影响。
企业级专线接入方案选择
点对点专线 建立两个地点之间的直接连接，提供高
速、稳定、安全的数据传输服务。
SD-WAN
软件定义广域网，通过集中控制和智 能路由选择，提供高效、安全的企业
负责数据的编码、解密、压缩 和加密等转换工作，确保数据
的一致性和可读性。
应用层
提供网络应用服务，如电子邮 件、文件传输、远程登录等。
TCP/IP四层模型及协议栈
网络接口层 对应OSI的物理层和数据链路层，负 责数据的传输和接收。
网络层
对应OSI的网络层，使用IP协议进行 数据的路由选择和转发。
传输层
防火墙
用于保护网络安全，防止外部攻击和非法访问。选型时需要 考虑安全性能、过滤规则、VPN支持等因素。
其他设备
如交换机、集线器、网卡等，也需要根据实际需求进行选型 和配置。
05
CATALOGUE
互联网接入技术与应用
互联网接入方式及特点
计算机网络技术基础ppt课件标准版(2024)
会重传数据。
20
数据链路层设备
网卡（Network Interface Card，NIC）：网卡是计算 机与局域网相互连接的接口 ，它负责将计算机内部的数 字信号转换为适合在信道上 传输的信号。
中继器（Repeater）：中继 器是一种简单的网络设备， 用于扩展局域网的覆盖范围 。它接收来自一个端口的信 号，放大后从另一个端口发 送出去。
2024/1/25
传输层设备的功能
实现数据的传输、路由选择、流量控制等功能，确保数据的可靠 传输。
常见的传输层设备
路由器、交换机、网关等。
传输层设备的性能指标
吞吐量、延迟时间、丢包率等。
32
07
应用层技术
2024/1/25
33
应用层的基本概念
2024/1/25
应用层的功能
提供应用程序间的通信服务，包括协议、接口和数据的传输等。
防火墙
防火墙是网络安全的重要 设备之一，可以过滤和检 查进出网络的数据包，防 止非法访问和攻击。
27
06
传输层技术
2024/1/25
28
传输层的基本概念
传输层的功能
提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传 输和流量控制。
传输层的协议
主要包括TCP和UDP两种协议，分别提供面向连 接和无连接的服务。
运输层
运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传 输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。
2024/1/25
03
网络层
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，
网络。
11
五层协议体系结构
数据链路层
两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻节 点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻节点间的链路上传送帧。
20
数据链路层设备
网卡（Network Interface Card，NIC）：网卡是计算 机与局域网相互连接的接口 ，它负责将计算机内部的数 字信号转换为适合在信道上 传输的信号。
中继器（Repeater）：中继 器是一种简单的网络设备， 用于扩展局域网的覆盖范围 。它接收来自一个端口的信 号，放大后从另一个端口发 送出去。
2024/1/25
传输层设备的功能
实现数据的传输、路由选择、流量控制等功能，确保数据的可靠 传输。
常见的传输层设备
路由器、交换机、网关等。
传输层设备的性能指标
吞吐量、延迟时间、丢包率等。
32
07
应用层技术
2024/1/25
33
应用层的基本概念
2024/1/25
应用层的功能
提供应用程序间的通信服务，包括协议、接口和数据的传输等。
防火墙
防火墙是网络安全的重要 设备之一，可以过滤和检 查进出网络的数据包，防 止非法访问和攻击。
27
06
传输层技术
2024/1/25
28
传输层的基本概念
传输层的功能
提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传 输和流量控制。
传输层的协议
主要包括TCP和UDP两种协议，分别提供面向连 接和无连接的服务。
运输层
运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传 输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。
2024/1/25
03
网络层
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，
网络。
11
五层协议体系结构
数据链路层
两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻节 点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻节点间的链路上传送帧。
计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念
计算机网络技术与应用ppt课件
25
FTP
FTP的使用：
账号、口令、FTP服务器地址； 许多FTP服务器允许用户用anonymous用户名登录。口令任 意， 一般为电子邮件地址。 命令格式： FTP <主机名/IP地址>
FTP常用命令：
CD、LS、DIR、GET、PUT、QUIT
26
6.1.4 域名系统
（1）问题的提出
（1）全局惟一性： 一个特定的主机名在整个互联网上是惟 一的。
（2）名字便于管理：分配名字、确认名字、回收名字。 （3）高效地进行映射：高效地将主机名映射为IP地址（或
将IP地址映射为主机名）。
29
1.因特网的域名结构 层次型命名机制
（1）层次型命名机制的概念 所谓的层次型命名机制，就是在名字中加入结构，而这种 结构是层次型的。
第6章 Internet技术与Intranet
掌握：Internet的基本概念 掌握：域名系统 熟悉：接入Internet方式 了解：Intranet网络
6.1 因特网概述
6.1.1 因特网的起源和发展
Internet的定义 Internet的简单定义为：Internet就是由多个不同结构的网 络，通过统一的协议和网络设备（即TCP/IP协议和路由 器等）互相连接而成的、跨越国界的、世界范围的大型计 算机互联网络。
16
④ 国家公用经济信息通信网GBNET
也称为金桥网，是金桥工程的重要组成部分，它由原电子 工业部所属的吉通公司主持建设，为国家宏观经济调控和 决策服务。
17
6.1.3 因特网的基本的服务
1. WWW访问服务 2. E-mail（电子邮件）服务 3. FTP（文件传输）服务 4. BBS电子公告板 5. Usenet（新闻组） 6. IP电话 7. 网络会议（NetMeeting） 8. 电子商务
FTP
FTP的使用：
账号、口令、FTP服务器地址； 许多FTP服务器允许用户用anonymous用户名登录。口令任 意， 一般为电子邮件地址。 命令格式： FTP <主机名/IP地址>
FTP常用命令：
CD、LS、DIR、GET、PUT、QUIT
26
6.1.4 域名系统
（1）问题的提出
（1）全局惟一性： 一个特定的主机名在整个互联网上是惟 一的。
（2）名字便于管理：分配名字、确认名字、回收名字。 （3）高效地进行映射：高效地将主机名映射为IP地址（或
将IP地址映射为主机名）。
29
1.因特网的域名结构 层次型命名机制
（1）层次型命名机制的概念 所谓的层次型命名机制，就是在名字中加入结构，而这种 结构是层次型的。
第6章 Internet技术与Intranet
掌握：Internet的基本概念 掌握：域名系统 熟悉：接入Internet方式 了解：Intranet网络
6.1 因特网概述
6.1.1 因特网的起源和发展
Internet的定义 Internet的简单定义为：Internet就是由多个不同结构的网 络，通过统一的协议和网络设备（即TCP/IP协议和路由 器等）互相连接而成的、跨越国界的、世界范围的大型计 算机互联网络。
16
④ 国家公用经济信息通信网GBNET
也称为金桥网，是金桥工程的重要组成部分，它由原电子 工业部所属的吉通公司主持建设，为国家宏观经济调控和 决策服务。
17
6.1.3 因特网的基本的服务
1. WWW访问服务 2. E-mail（电子邮件）服务 3. FTP（文件传输）服务 4. BBS电子公告板 5. Usenet（新闻组） 6. IP电话 7. 网络会议（NetMeeting） 8. 电子商务
计算机网络及应用精品PPT课件
计算机网络是计算机和通信相结合的产物，与通信网 的区别：
计算机网络的主要目的是实现资源共享。
通信网的主要目是传递信息。
这也就是为什么我们可以把计算机网络分为资源子网和通 信子网的原因。
9.1.3 计算机网络协议
网络通信协议
为了实现计算机之间的通信，计算机之间必须遵循共同 的规则，即网络通信协议。
协议是指制造商在其产品中具体实现的通信规 定。
标准是制定协议的原则或框架。
计算机网络协议
TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol——传输控制协议/网间网协议）， 它是Internet上使用最多的协议。
NetBEUI（NetBIOS Extended User Interface— —NetBIOS 扩展用户接口）
IPX/SPX（Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange——网 络包交换/顺序包交换，Novell Netware局域网规程）
Apple Talk(苹果公司的计算机局域网协议)
协议具体到计算机中是一组实现规则的软件，它的功能 是使相互连接的计算机之间按照协议准确、及时地传递 数据。
OSI/RM
1977年，国际标准化组织I
是指任何系统只要遵循这个标准进行设计，就可 以与其他任何遵循同一标准设计的系统互相连接 并进行通信，这就确保了各个厂商的网络产品能 相互兼容。
计算机网络及其应用
9.1 计算机网络概述 9.2 计算机网络的分类 9.3 局域网 9.4 Internet的组成 9.5 Internet的应用 9.6 IP地址与域名 9.7 Web的基本概念 9.8 浏览器 9.9 电子邮件
计算机网络的主要目的是实现资源共享。
通信网的主要目是传递信息。
这也就是为什么我们可以把计算机网络分为资源子网和通 信子网的原因。
9.1.3 计算机网络协议
网络通信协议
为了实现计算机之间的通信，计算机之间必须遵循共同 的规则，即网络通信协议。
协议是指制造商在其产品中具体实现的通信规 定。
标准是制定协议的原则或框架。
计算机网络协议
TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol——传输控制协议/网间网协议）， 它是Internet上使用最多的协议。
NetBEUI（NetBIOS Extended User Interface— —NetBIOS 扩展用户接口）
IPX/SPX（Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange——网 络包交换/顺序包交换，Novell Netware局域网规程）
Apple Talk(苹果公司的计算机局域网协议)
协议具体到计算机中是一组实现规则的软件，它的功能 是使相互连接的计算机之间按照协议准确、及时地传递 数据。
OSI/RM
1977年，国际标准化组织I
是指任何系统只要遵循这个标准进行设计，就可 以与其他任何遵循同一标准设计的系统互相连接 并进行通信，这就确保了各个厂商的网络产品能 相互兼容。
计算机网络及其应用
9.1 计算机网络概述 9.2 计算机网络的分类 9.3 局域网 9.4 Internet的组成 9.5 Internet的应用 9.6 IP地址与域名 9.7 Web的基本概念 9.8 浏览器 9.9 电子邮件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
由表的正确性
2019/12/19
12
统一路由选择算法中的路由表
特定主机路由表项
掩码：255.255.255.255，目的地址：目的主机IP地址
默认路由表项
掩码：0.0.0.0，目的地址：0.0.0.0
标准网络路由表项
A类 – 掩码：255.0.0.0，目的地址：目的网络IP地址 B类 – 掩码：255.255.0.0，目的地址：目的网络IP地址 C类 – 掩码：255.255.255.0，目的地址：目的网络IP地址
√ 具有单个物理连接
√ √？
通过网络与多个路由器相连时，发送IP数据报前需要决定发送给
哪个路由器更优
√
2019/12/19
4
表驱动IP选路的基本思想
在需要路由选择的设备中保存一张IP路由表
IP路由表存储着有关可能的目的地址及怎样到 达目的地址的信息
在转发IP数据报时，查询IP路由表，决定把数
2019/12/19
张建忠 徐敬东 编著 机械工业出版社 出版
ISBN： 9787111305194 1
第8章 路由器与路由选择
张建忠 徐敬东 南开大学计算机科学与技术系
2019/12/19
2
路由选择和路由器
路由选择：选择一条路径发送数据报的过程
路由器：进行路由选择的计算机
IP互联网：运行IP协议，由路由器将多个网 络相互联接而形成
据报发往何处
2019/12/19
5
路由表中的目的地址如何表示？
大型互联网中有可能存在成千上万台主机 路由表中不可能包括所有目的主机的地址信息
内存资源占用巨大 路由表搜索时间很长
隐藏主机信息
IP地址：网络号（netid）和主机号（hostid） IP路由表中保存相关的目的网络信息
2019/12/19
10Βιβλιοθήκη 无类别域间路由举例2019/12/19
11
路由表中的特殊路由
默认路由
如果路由表没有明确指明一条到达目的网络的路由 信息，就将数据报转发到默认路由指定的路由器
目的：缩短路由表的长度、减少路由计算时间
特定主机路由
对单个主机（而不是网络）指定一条特别的路径 目的：增强安全性、进行网络连通性调试和判断路
自动排除错误路径 自动选择性能更优的路径
2019/12/19
30
路径度量值metric
metric：表征路径优劣的数值
metric越小，说明路径越好
metric的计算可以基于路径的一个特征，也可以基于路径 的多个特征
跳数（hop count）：IP数据报到达目的地必须经过的路由器个数
2019/12/19
6
标准的路由表
下一站选路的基本思想：路由表仅指定从该路 由器到目的地路径上的下一步，而该路由器并 不知道到达目的地的完整路径
标准的IP路由表包含许多（N,R）对序偶
N：目的网络IP地址（使用目的主机IP地址的较少） R：到N路径上的“下一个”路由器的IP地址
2019/12/19
无类别域间路由：掩码、目的地址
2019/12/19
13
统一的路由选择算法
2019/12/19
14
CIDR路由聚合（1/2)
2019/12/19
15
CIDR路由聚合（2/2)
2019/12/19
16
最长匹配原则（1/2)
2019/12/19
17
最长匹配原则（2/2)
2019/12/19
18
劣势
不适用于复杂的互联网结构：建立和维护工作量大， 容易出现路由环
互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改
2019/12/19
29
动态路由
动态路由可以通过自身学习，自动修改和刷新路由表 动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息
优势：更多的自主性和灵活性
适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网
带宽（bandwidth）：链路的数据能力
延迟（delay）：将数据从源送到目的地所需的时间
负载（load）：网络中（如路由器中或链路中）信息流的活动数 量
可靠性（reliability）：数据传输过程中的差错率
开销（cost）：一个变化的数值，通常可以根据带宽、建设费用、
路由器通过自己学习得到的路由
2019/12/19
27
静态路由
静态路由是由人工建立和管理的 静态路由不会自动发生变化 静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑
结构或连接方式变化
2019/12/19
28
静态路由的特点
优势
安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销
适用环境
不太复杂的互联网结构
遵循最长匹配原则的路由算法
2019/12/19
19
IP数据报传输与处理过程（1/3）
2019/12/19
20
IP数据报传输与处理过程（2/3）
2019/12/19
21
IP数据报传输与处理过程（3/3）
2019/12/19
22
主机A向主机B发送 - 主机A发送IP数据报
2019/12/19
23
主机A向主机B发送 - 路由器R2处理和转发IP数据报
2019/12/19
24
主机A向主机B发送 - 路由器R3处理和转发IP数据报
2019/12/19
25
主机A向主机B发送 - 路由器R2处理和转发IP数据报
2019/12/19
26
路由表的建立与刷新
静态路由
人工指定的路由
动态路由
7
标准的路由表举例
2019/12/19
8
基本的下一站路由选择算法
2019/12/19
9
无类别域间路由
是标准路由选择算法的扩充
路由表：（M，N，R）三元组
M：掩码；N：目的地址；R：到N路径上“下一 个”路由器的IP地址
路由方法：取出IP数据报中的目的IP地址，与 路由表的“掩码”逐位相“与”，结果再与表 目中“目的地址”比较。如果相同，说明选路 成功，数据报沿“下一站地址”转发出去
IP互联网采用面向非连接的互联网解决方案
路由器自治：各个路由器独立对待每个IP数据报 路由器为每个IP数据报选择它所认为的最佳路径
2019/12/19
3
什么设备需要具备路由选择功能？
路由器
主要任务就是路由选择
√多普√？宿通具发主主有送多I主机P数个机据物报理√√√前连？？，接需要决定发√送√？到哪√？个物理连√接√？更好
2019/12/19
12
统一路由选择算法中的路由表
特定主机路由表项
掩码：255.255.255.255，目的地址：目的主机IP地址
默认路由表项
掩码：0.0.0.0，目的地址：0.0.0.0
标准网络路由表项
A类 – 掩码：255.0.0.0，目的地址：目的网络IP地址 B类 – 掩码：255.255.0.0，目的地址：目的网络IP地址 C类 – 掩码：255.255.255.0，目的地址：目的网络IP地址
√ 具有单个物理连接
√ √？
通过网络与多个路由器相连时，发送IP数据报前需要决定发送给
哪个路由器更优
√
2019/12/19
4
表驱动IP选路的基本思想
在需要路由选择的设备中保存一张IP路由表
IP路由表存储着有关可能的目的地址及怎样到 达目的地址的信息
在转发IP数据报时，查询IP路由表，决定把数
2019/12/19
张建忠 徐敬东 编著 机械工业出版社 出版
ISBN： 9787111305194 1
第8章 路由器与路由选择
张建忠 徐敬东 南开大学计算机科学与技术系
2019/12/19
2
路由选择和路由器
路由选择：选择一条路径发送数据报的过程
路由器：进行路由选择的计算机
IP互联网：运行IP协议，由路由器将多个网 络相互联接而形成
据报发往何处
2019/12/19
5
路由表中的目的地址如何表示？
大型互联网中有可能存在成千上万台主机 路由表中不可能包括所有目的主机的地址信息
内存资源占用巨大 路由表搜索时间很长
隐藏主机信息
IP地址：网络号（netid）和主机号（hostid） IP路由表中保存相关的目的网络信息
2019/12/19
10Βιβλιοθήκη 无类别域间路由举例2019/12/19
11
路由表中的特殊路由
默认路由
如果路由表没有明确指明一条到达目的网络的路由 信息，就将数据报转发到默认路由指定的路由器
目的：缩短路由表的长度、减少路由计算时间
特定主机路由
对单个主机（而不是网络）指定一条特别的路径 目的：增强安全性、进行网络连通性调试和判断路
自动排除错误路径 自动选择性能更优的路径
2019/12/19
30
路径度量值metric
metric：表征路径优劣的数值
metric越小，说明路径越好
metric的计算可以基于路径的一个特征，也可以基于路径 的多个特征
跳数（hop count）：IP数据报到达目的地必须经过的路由器个数
2019/12/19
6
标准的路由表
下一站选路的基本思想：路由表仅指定从该路 由器到目的地路径上的下一步，而该路由器并 不知道到达目的地的完整路径
标准的IP路由表包含许多（N,R）对序偶
N：目的网络IP地址（使用目的主机IP地址的较少） R：到N路径上的“下一个”路由器的IP地址
2019/12/19
无类别域间路由：掩码、目的地址
2019/12/19
13
统一的路由选择算法
2019/12/19
14
CIDR路由聚合（1/2)
2019/12/19
15
CIDR路由聚合（2/2)
2019/12/19
16
最长匹配原则（1/2)
2019/12/19
17
最长匹配原则（2/2)
2019/12/19
18
劣势
不适用于复杂的互联网结构：建立和维护工作量大， 容易出现路由环
互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改
2019/12/19
29
动态路由
动态路由可以通过自身学习，自动修改和刷新路由表 动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息
优势：更多的自主性和灵活性
适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网
带宽（bandwidth）：链路的数据能力
延迟（delay）：将数据从源送到目的地所需的时间
负载（load）：网络中（如路由器中或链路中）信息流的活动数 量
可靠性（reliability）：数据传输过程中的差错率
开销（cost）：一个变化的数值，通常可以根据带宽、建设费用、
路由器通过自己学习得到的路由
2019/12/19
27
静态路由
静态路由是由人工建立和管理的 静态路由不会自动发生变化 静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑
结构或连接方式变化
2019/12/19
28
静态路由的特点
优势
安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销
适用环境
不太复杂的互联网结构
遵循最长匹配原则的路由算法
2019/12/19
19
IP数据报传输与处理过程（1/3）
2019/12/19
20
IP数据报传输与处理过程（2/3）
2019/12/19
21
IP数据报传输与处理过程（3/3）
2019/12/19
22
主机A向主机B发送 - 主机A发送IP数据报
2019/12/19
23
主机A向主机B发送 - 路由器R2处理和转发IP数据报
2019/12/19
24
主机A向主机B发送 - 路由器R3处理和转发IP数据报
2019/12/19
25
主机A向主机B发送 - 路由器R2处理和转发IP数据报
2019/12/19
26
路由表的建立与刷新
静态路由
人工指定的路由
动态路由
7
标准的路由表举例
2019/12/19
8
基本的下一站路由选择算法
2019/12/19
9
无类别域间路由
是标准路由选择算法的扩充
路由表：（M，N，R）三元组
M：掩码；N：目的地址；R：到N路径上“下一 个”路由器的IP地址
路由方法：取出IP数据报中的目的IP地址，与 路由表的“掩码”逐位相“与”，结果再与表 目中“目的地址”比较。如果相同，说明选路 成功，数据报沿“下一站地址”转发出去
IP互联网采用面向非连接的互联网解决方案
路由器自治：各个路由器独立对待每个IP数据报 路由器为每个IP数据报选择它所认为的最佳路径
2019/12/19
3
什么设备需要具备路由选择功能？
路由器
主要任务就是路由选择
√多普√？宿通具发主主有送多I主机P数个机据物报理√√√前连？？，接需要决定发√送√？到哪√？个物理连√接√？更好