ip交换技术课件
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第八章IP交换ppt课件
第三层交换机的工作原理
当发送站A对默认网关的IP地址广播出一个ARP请求时， 如果第三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B 站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。
否则，第三层交换模块根据路由信息向B站广播一个 ARP请求，B站得到此ARP请求后向第三层交换模块回 复其MAC地址，B站得到此ARP请求后向第三层交换模 块回复其MAC地址，第三层交换模块保存此地址并回 复给发送站A，同时将B站的MAC地址发送到第二层交 换功能模块的MAC地址表中。之后，A再向B发送的数 据包便全部交给第二层交换处理，信息因此得以高速 交换。
2个子层： 汇聚子层 (CS) 分段和重组 (SAR)
为了提高交换网络的速率， 对ATM层作了尽可能的简 化，而ATM层未提供处理 的信元丢失、误传、时延、 时延抖动等与业务服务质
量密切相关的功能，由 AAL层完成。
ATM适配层-AAL1
•AAL1主要适用于信源和信宿间有严格定时关系且面向连接的CBR 类业务； •CSI标识不同的应用，如时钟信号传递和结构化数据传递等； •SC放置每个信元的序号，用于检测信元丢失及误插入。 •CRC-3和奇偶校验位用来保证序号域中信元序号的正确传输；
2008.4
交换式连接组网
表明了交换型局域网中交换 机所实现的功能，站点A和E，站 点B和F，站点C和D之间分别建立 起三条独立连接，从而实现站点 A和E、B和F、C和D之间数据包的 互发。很明显，交换式连接的局 域网以数据链路层的帧为数据交 换单位，围绕局域网交换机构成 网络，从根本上解决了共享以太 网所带来的问题。
1
1 51
2
3 39
ATM适配层
AAL位于ATM层之上，这一层是和业务相关的，即针对不同 的业务，采用不同的适配方法。但都要将上层传来的信息流（长 度、速率各异）分割成48字节长的ATM业务数据单元，同时将
第7章路由与IP交换技术129PPT课件
•首部的最小长度为20字节，其中包含用于 路由选择的地址信息。
Page 20
• 净荷部分的最大长度接近64KB，不过由 于物理子网对最大传输单元（MTU）的 限制（比如以太网的MTU为1500字节）， IP分组在传输时可能会被分为更小的单 元，到达终点后再进行重装。
• IP分组的格式如图7-6所示。
③ 环回地址。 127网段的所有地址，用于测试网络协
议是否工作正常。
Page 14
（3）子网编址。
① 掩码（Mask）。 ② 子网掩码（Subnet Mask） ③ 超网（Supernetting）。
Page 15
（4）无类别编址。 如：192.168.120.28/21
21位网络地址，11位主机地址。
第7章 IP交换技术
Page 1
整体 概述
Page 2
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
•局域网交换技术仍然无法解决广播风暴和 大型组网中存在的异构互联问题，因此需要 从更高层面引导和路由网络的流量，为此， 引入了路由器。
•局域网通过通信子网与路由器互联便构成 了广域网，TCP/IP协议体系结构中的网际 协议（IP，Internet Protocol）是实现网络 互连的基础。
Page 32
• UDP的主要特点如下。
（1）UDP是无连接的，发送数据之前 不需要建立连接；且不保证可靠交付。
Page 33
（2）UDP没有拥塞控制。
• 在网络出现拥塞时不会降低源主机的发送 速率。
Page 34
（3）支持一对一、一对多、多对一 和多对多的通信。
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• 净荷部分的最大长度接近64KB，不过由 于物理子网对最大传输单元（MTU）的 限制（比如以太网的MTU为1500字节）， IP分组在传输时可能会被分为更小的单 元，到达终点后再进行重装。
• IP分组的格式如图7-6所示。
③ 环回地址。 127网段的所有地址，用于测试网络协
议是否工作正常。
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（3）子网编址。
① 掩码（Mask）。 ② 子网掩码（Subnet Mask） ③ 超网（Supernetting）。
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（4）无类别编址。 如：192.168.120.28/21
21位网络地址，11位主机地址。
第7章 IP交换技术
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整体 概述
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一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
•局域网交换技术仍然无法解决广播风暴和 大型组网中存在的异构互联问题，因此需要 从更高层面引导和路由网络的流量，为此， 引入了路由器。
•局域网通过通信子网与路由器互联便构成 了广域网，TCP/IP协议体系结构中的网际 协议（IP，Internet Protocol）是实现网络 互连的基础。
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• UDP的主要特点如下。
（1）UDP是无连接的，发送数据之前 不需要建立连接；且不保证可靠交付。
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（2）UDP没有拥塞控制。
• 在网络出现拥塞时不会降低源主机的发送 速率。
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（3）支持一对一、一对多、多对一 和多对多的通信。
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《iP路由交换技术》PPT课件
3.3 配置广播包处理
例 在以太网接口0上启用IP定向广播。
Router(config)# interface etherent 0 Router(config-if)# ip directed-broadcast
如果在接口上配置了no ip directed-broadcast 命令，到达接口所在子网的定向广播包将被丢弃， 不是被广播。
例 启用帧中继服务
Router(config)# interface ethernet 0 Router(config-if)# arp frame-relay
3.3 配置广播包处理
功能： 启用定向广播到物理广播的转换
前提模式：
在接口模式下
命令格式：
ip directed-broadcast
[access-list-number | extended access-list-number]
（可选项）标准访
问控制列表号
（可选项) 扩展访问
为禁用该功能，使用该命令的控n制o列形表式号。
no ip directed-broadcast
[access-list-number
| extended access-list-number]
3.3 配置广播包处理
功能： 指定路由在转发广播包时转发的协议和端口
前提模式：
在全局配置模式下
命令格式：
ip forward-protocol udp [port]
转发UDP包
为了移除协议和端口，使用该命令 的no形式。
(可选项) 端口号
目的
no ip forward-protocol udp [port]
例 转发默认端口上UDP包。
第八章IP交换技术
同LSR。
（1）标记分组的转发，包括标记交换（出口 标记代替入口标记）与标记分组的封装。 （2）网络层分组的转发。
入口LER： （1）数据分组到LSP的映射。 （2）给数据分组加标记封装成标记分组。 （3）作为标记分组转发到下一个LSR。 出口LER： （1）将标记从分组中删除。 （2）作为网络层分组转发到下一跳。 （3）入口LER和出口LER均可实现网络层分 组的转发。
5
CIP——Classical IP over ATM
6
IP 与ATM融合的两种模式（2）
集成模式 o 单一的IP地址空间 o 单一的IP选路协议 o 需要控制协议（将3层的选路信息映射到2层直 通交换机制） Ipsilon的IP交换、Tag交换、MPLS是集成模式
7
特性
重叠模型
集成模型
地址 选路协议 地址解析功能
段：
12
1）从默认信道上传来数据包
13
2）要求上游节点在所分配的VC上传送分组
14
3）从下游节点收到改向消息
15
4）在ATM直通连接上传送分组
IP交换的整个过程请按 观看
16
IP 交 换 的 两 种 路 由
17
3. Tag交换技术
Tag交换的组件 Tag交换的基本原理
18
Tag交换组件
Tag交换节点由转发组件和控制组件构成。
（对应于IP交换中的ATM交换器和IP交换控制器）
转发组件：可以进行标签交换的Tag交换器。
Tag交换器中具有标签转发信息库。其信息是在控制驱动时将 路由映射到标签而形成的。
转发组件的转发机制是基于对固定长度的短标签的精确匹配算 法，而不是在网络层采用传统的最长匹配算法，并且转发机制独立 于网络层协议。
（1）标记分组的转发，包括标记交换（出口 标记代替入口标记）与标记分组的封装。 （2）网络层分组的转发。
入口LER： （1）数据分组到LSP的映射。 （2）给数据分组加标记封装成标记分组。 （3）作为标记分组转发到下一个LSR。 出口LER： （1）将标记从分组中删除。 （2）作为网络层分组转发到下一跳。 （3）入口LER和出口LER均可实现网络层分 组的转发。
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CIP——Classical IP over ATM
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IP 与ATM融合的两种模式（2）
集成模式 o 单一的IP地址空间 o 单一的IP选路协议 o 需要控制协议（将3层的选路信息映射到2层直 通交换机制） Ipsilon的IP交换、Tag交换、MPLS是集成模式
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特性
重叠模型
集成模型
地址 选路协议 地址解析功能
段：
12
1）从默认信道上传来数据包
13
2）要求上游节点在所分配的VC上传送分组
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3）从下游节点收到改向消息
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4）在ATM直通连接上传送分组
IP交换的整个过程请按 观看
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IP 交 换 的 两 种 路 由
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3. Tag交换技术
Tag交换的组件 Tag交换的基本原理
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Tag交换组件
Tag交换节点由转发组件和控制组件构成。
（对应于IP交换中的ATM交换器和IP交换控制器）
转发组件：可以进行标签交换的Tag交换器。
Tag交换器中具有标签转发信息库。其信息是在控制驱动时将 路由映射到标签而形成的。
转发组件的转发机制是基于对固定长度的短标签的精确匹配算 法，而不是在网络层采用传统的最长匹配算法，并且转发机制独立 于网络层协议。
8 路由器及IP交换技术PPT课件
简单邮件传送协议（Simple Mail Transfer Protocol） 电子邮件地址：收信人邮箱名@邮箱所在主机 域名 当发送电子邮件时，邮件传输程序只使用地址 的后一部分，即目的主机的域名，只有邮件到 达目的主机后，接收方计算机服务器才根据地 址的前一部分，将邮件送往收件人的邮箱。
16
8.2.6 SMTP
37
8.4.2 LANE
当某个LEC A要向另一个LEC B传送数据 时，由LEC A向LES发送LANE地址解析 协议(LANE-ARP)消息，以得到LEC B的 ATM地址。LEC A得到LEC B的ATM地址 后，就可以在其间建立VCC并传送数据。 如果LES不能完成所要求的地址解析， LEC A要向BUS求助，由BUS将请求消 息向所有的LEC广播。
31
32
8.4.1 Classical IPOA
LIS的成员要在ATM ARS中进行登记，LIS成员 可从ARS获得其它成员的IP地址，并可请求 ARS将IP地址映射为ATM地址。一旦获得对方 的ATM地址．即可与该成员建立SVC连接。 属于不同LIS的成员之间的分组传送要通过路 由器的转发，采用下一跳解析协议(Next Hop Resolution Protocol－NHRP)。
12
8.2.4 TCP协议
13
8.2.5 用户数据报协议(UDP)
UDP提供无连接的数据报服务,广泛用于倾向直 接使用数据报服务的应用程序。 UDP处理开销很小，由于简单,它很适合那些不 需要TCP全部特性的应用。 UDP不提供有保证的数据传送, 也不保证数据 的传输顺序。
14
15
8.2.6 SMTP
通信的三个阶段： （1）连接建立：在发送主机的SMTP客户
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8.2.6 SMTP
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8.4.2 LANE
当某个LEC A要向另一个LEC B传送数据 时，由LEC A向LES发送LANE地址解析 协议(LANE-ARP)消息，以得到LEC B的 ATM地址。LEC A得到LEC B的ATM地址 后，就可以在其间建立VCC并传送数据。 如果LES不能完成所要求的地址解析， LEC A要向BUS求助，由BUS将请求消 息向所有的LEC广播。
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8.4.1 Classical IPOA
LIS的成员要在ATM ARS中进行登记，LIS成员 可从ARS获得其它成员的IP地址，并可请求 ARS将IP地址映射为ATM地址。一旦获得对方 的ATM地址．即可与该成员建立SVC连接。 属于不同LIS的成员之间的分组传送要通过路 由器的转发，采用下一跳解析协议(Next Hop Resolution Protocol－NHRP)。
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8.2.4 TCP协议
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8.2.5 用户数据报协议(UDP)
UDP提供无连接的数据报服务,广泛用于倾向直 接使用数据报服务的应用程序。 UDP处理开销很小，由于简单,它很适合那些不 需要TCP全部特性的应用。 UDP不提供有保证的数据传送, 也不保证数据 的传输顺序。
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8.2.6 SMTP
通信的三个阶段： （1）连接建立：在发送主机的SMTP客户
【PPT】IP技术是一种无连接的分组交换技术
8.3.2 路由器组网结构
8.3.2 路由器组网结构 组网时一般是通过路由器将多个局域网通过
传输网连接起来。
8.4 IP电话网
8.4.1 IP电话网概念 8.4.2 IP电话通信流程 8.4.3 IP电话网与PSTN的比较
8.4.1 IP电话网概念
1．IP电话的含义及实现原理 IP电话指在IP网上传送的具有一定服务质量的语 音业务。 IP电话是通过IP网络以分组交换的方式 传输信令数据和语音数据的，因此TCP/IP协议是 其所应遵守的基本协议。针对IP电话要求可以简 化TCP/IP协议。图8.11是一个简化了的TCP/IP协 议的分层结构示意图。
（1）路由器的功能 ①翻译功能 ②选择信息传送的线路 ③自动发现复杂网络（即第三层）的拓扑结构，并且根据数
据帧或分组头信息中所包含的网络地址把帧或包选路到目 的地。
8.3.1 路由器
（2）路由器的组成要素 ✓ 输入端口:物理链路和输入包的进出口处 ✓ 输出端口:在包被发送到输出链路之前由输出端口
存贮。输出端口可以实现复杂的调度算法以支持 优先级等要求。 ✓ 交换开关:可以使用多种不同的技术来实现。 ✓ 路由处理器:计算转发表，实现路由协议，并运行 对路由器进行配置和管理的软件。
8.2.3 IPv4向IPv6过渡
8.2.3 IPv4向IPv6过渡 在IPv4向IPv6过渡时，要解决两种场合下的通信 问题。一是被现有IPv4路由体系相隔的局部IPv6 网络之间该如何通信，称之为在IPv4海洋中的 IPv6孤岛间的通信问题；二是如何使新配置的局 部IPv6网络能够无缝地访问现有IPv4资源，反之 亦然。针对以上两类问题，有三种技术可以分别 予以解决：隧道技术和双栈技术作为第一个问题 的解决方案，采用地址头翻译技术解决第二个问 题。
IP网络技术概述PPT课件
DIP
Next-hop interface
E0 RTA
RTC S0
A
C
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第25页/共49页
IP路由协议介绍
• 指导网络层寻址和转发的工具－IP路由表。 • IP路由表由各种路由协议发现的路由优选后产生。 • 路由协议主要分类：
• 内部网关协议（IGP）：自治系统内部使用 • RIP • OSPF • IS-IS
• 物理网段（冲突域）：连接在同一导线上所有工作站的集合。连接的节 点越多，发生冲突的可能性就越大。
第12页/共49页
数据通信工作的主要分层－数据链路层
• 数据链路层功能： • 物理地址（MAC）定义 • 链路参数、流控参数定义 • 差错验证
• 数据链路层主要设备： • 以太网交换机（L2） • 网桥（Bridge）
• VLAN虚拟局域网把物理网络划分成多个逻辑网络，使用不同的 VLAN ID表示。
• 相同VLAN内主机可以任意通信－－二层交换 • 不同VLAN内主机二层流量完全隔离
• 阻断广播包，减小广播域 • 提供了网络安全性 • 提供二层服务质量QoS的保证
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第19页/共49页
虚拟工作组
•虚 拟 工 作 组 可 以 把 物 理 网 络 划 分 成 多 个 逻 辑 的 网 络 ， 增 强 移 动 性 和 灵活性的需求。 •使用VL AN的另一个目的就是建立虚拟工作组模型 。
通
中
信
央
控
处
制
理
器
机
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第5页/共49页
数据通信网络
• 数据通信网络特点： • 连接不同地域的数据通信 终端设备 • 实现了资源的共享 • 信息处理的集中化
IP交换技术PPT课件
流的判别：用来判别通过ATM连接传送的数据流。 Ipsilon流管理协议（IFMP）：IP交换节点之间的协议，用于2 层标记（VCI）的分配，一个节点通过该协议通知相邻节点将某一标 记与特定的IP流相关联。 通用交换机管理协议（GSMP）：是IP交换机内部IP交换控制器 与ATM交换器之间的通信协议，用于IP交换控制器控制ATM交换器 的工作。 ATM交换器：ATM交换结构+输入/输出端口
控制组件：选路功能、生成标签和网络层路由的捆合信息、在 Tag交换器之间传送标签捆合信息。
15
Tag交换的基本原理
电气工程学院
1）传统路由协议hop-by-hop方式基于目的地址的选路
2）标签分配和标签的捆合，形成标签信息库TIB 3）基于标签的数据转发 4）通信结束，标签清除 Tag交换具有面向连接的特性。
特点：技术简单，可扩展性好，灵活性高 存在问题：传输效率低，无法保证服务质量 ATM网络技术： 特点：可满足多业务需求，传输效率高，保证服务质 量，有流量控制 存在问题：技术复杂，可扩展性不好
4
IP 与ATM融合的两种模式（1）
电气工程学院
重叠模式 o IP层运行在ATM层之上 o 2个地址空间（IP地址与ATM地址） o 2种选路协议（IP选路协议与ATM选路协议） o 需要地址解析功能 CIP、LANE、MPOA是重叠模式
Tag交换的组件 Tag交换的基本原理
电气工程学院
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Tag交换组件
电气工程学院
Tag交换节点由转发组件和控制组件构成。
（对应于IP交换中的ATM交换器和IP交换控制器）
转发组件是可以进行标签交换的Tag交换器。
Tag交换器中具有标签转发信息库。其信息是在控制驱动时将路 由映射到标签而形成的。
控制组件：选路功能、生成标签和网络层路由的捆合信息、在 Tag交换器之间传送标签捆合信息。
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Tag交换的基本原理
电气工程学院
1）传统路由协议hop-by-hop方式基于目的地址的选路
2）标签分配和标签的捆合，形成标签信息库TIB 3）基于标签的数据转发 4）通信结束，标签清除 Tag交换具有面向连接的特性。
特点：技术简单，可扩展性好，灵活性高 存在问题：传输效率低，无法保证服务质量 ATM网络技术： 特点：可满足多业务需求，传输效率高，保证服务质 量，有流量控制 存在问题：技术复杂，可扩展性不好
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IP 与ATM融合的两种模式（1）
电气工程学院
重叠模式 o IP层运行在ATM层之上 o 2个地址空间（IP地址与ATM地址） o 2种选路协议（IP选路协议与ATM选路协议） o 需要地址解析功能 CIP、LANE、MPOA是重叠模式
Tag交换的组件 Tag交换的基本原理
电气工程学院
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Tag交换组件
电气工程学院
Tag交换节点由转发组件和控制组件构成。
（对应于IP交换中的ATM交换器和IP交换控制器）
转发组件是可以进行标签交换的Tag交换器。
Tag交换器中具有标签转发信息库。其信息是在控制驱动时将路 由映射到标签而形成的。