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1、IP网络和Internet基础知识系列讲座（一）中盈优创资讯科技有限公司研发中心周世军2005.101编辑版ppt日程uInternet网络发展历史uIP协议u路由2编辑版pptInternet发展大事记u 1969，美国国防部AdvancedResearchProjectsAgency的ARPANetu 80年代初，ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP/IP协议并投入使用；u 1986年在美国NationalScienceFoundation的支持下，用高速通信线路把分布在各地的一些超级计算机连接起来，以NFSNET接替ARPANET，向公众开放。u 到了90年代，随着电脑
2、的普及、信息技术的发展，互联网迅速地商业化，以其独有的魅力和爆炸式的传播速度成为当今的热点。商业利用是互联网前进的发动机。3编辑版ppt中国Internet发展大事记u 1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此我国被国际上正式承认为有Internet的国家。中国1994年重大科技成就之一。u 1994年5月15日，中国科学院高能物理所设立了第一个WEB服务器u 1995年1月，中国电信分别通过在北京、上海设立的Sprint公司接入的64K专线接入Internet，并且通过电话网、DDN专线以及
3、X.25网等方式向社会提供Internet接入服务。1996年1月，中国公用计算机互联网（CHINANET）全国骨干网建成并正式开通，全国范围的公用计算机互联网络开始提供服务。1996年12月，中国公众多媒体通信网（169网）开始全面启动，广东视聆通、天府热线、上海热线作为首批站点正式开通。u 1997年，中国公用计算机互联网（CHINANET）实现了与中国其它三个互联网络即中国科技网（CSTNET）、中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国金桥信息网（CHINAGBN）的互连互通。u 根据中国互联网络信息中心于今年6月30日发布的中国互联网络发展报告，我国上网用户总数为1.03亿人，和上
4、年同期比增长18.4%。其中宽带上网人数首次超过了一半，达到5300万人，增长率为23.8%。我国网民数和宽带上网人数均仅次于美国，位居世界第二。 4编辑版pptInternet上业务应用发展情况u8090年代初，以电子邮件、WWW、FTP、BBS等传统应用为主；u90年代，出现电子商务、VOIP等；u21世纪，更多的实时宽带业务类型，如IPTV、视频会议、语音电话、游戏、流媒体点播等。5编辑版pptInternet意义 从通讯的角度来看，Internet是一个理想的信息交流媒介： 从获得信息的角度来看，Internet是一个庞大的信息资源库； 从娱乐休闲的角度来看，Internet是一个花样
5、众多的娱乐厅； 从经商的角度来看，Internet是一个即能省钱又能赚钱的场所 6编辑版ppt日程uInternet网络发展历史uIP协议u路由7编辑版ppt8编辑版pptIP协议9编辑版pptIP包头格式10编辑版pptIP协议u动机 包（分组）交换网络中的系统互联。实现源与目标地址标识的节点间的数据包传送（路由），并在必要时进行分片和重组。 IP本身不保证端到端可靠性，流控制，序列化，依赖上层服务提供QoS。u特性 无连接的，每个包与其他包没有关系。 IP头的四个重要部分：TOS、TTL、Options（时间戳, 安全,特殊路由）和CheckSum。11编辑版pptIP地址u结构 网络部分
6、主机部分uClassfulvsClassless12编辑版pptClassful Address 及问题13编辑版pptClassful主要问题u1ClassB：toobig；ClassC：littlesmall；u2RouteTableSize。uIP地址将最终用光。14编辑版pptClassless Addressing 、VLSM u把有类地址切割为更有效的块Subnet。uSubnet表示为：IPNetworkNo，NetworkMaskuExample：u 我们有一个C：192.168.12.0/24 ，现希望分配30个主机地址和一个Serial Link。现按/27分割该C，得到：
7、u 192.168.12.0/27,192.168.12.32/27,192.168.12.64/27, 192.168.12.224/27等八个子网。从192.168.12.0/27再按/30分割，为：u 192.168.12.0/30,192.168.12.4/30,192.168.12.8/30,192.168.12.28/3015编辑版pptCIDR (Supernetting) /route aggregation/longest match16编辑版ppt日程uInternet网络发展历史uIP协议u路由17编辑版ppt18编辑版ppt路由uIP协议是无连接的，执行HopbyHop
8、转发。u每一跳需要根据路由表查找最近路由，确定下一跳路由器（或直接转发到指定子网）和输出Interface。u路由表由路由协议来维护19编辑版ppt路由协议的目标uDynamically learn and fill the routing table with a route to all subnets in the network.uIf more than one route to a subnet is available, place the best route in the routing table.uNotice when routes in the table are n
9、o longer valid, and remove those routes from the routing table.uIf a route is removed from the routing table and another route through another neighboring router is available, add the route to the routing table. (Many people think of this goal and the previous one as a single goal.)uAdd new routes,
10、or replace lost routes with the best currently available route, as quickly as possible. The time between losing the route and finding a working replacement route is called convergence timeuPrevent routing loops.20编辑版ppt路由协议的分类按应用范围 类型类型: : IGP IGP vs vs BGPBGP IGPIGP RIP V1RIP V1，V2V2（VLSMVLSM） IGRP
11、IGRP，EIGRPEIGRP（VLSMVLSM） OSPF V1OSPF V1，V2V2 ISISISIS BGPBGP BGPV4BGPV4 MP-BGPMP-BGP21编辑版ppt路由协议的分类按算法逻辑 Link stateLink state 拓扑数据库，包括拓扑数据库，包括RouterRouterRouters attached LinkRouters attached LinkRouters NeighborsRouters Neighbors SPFSPF（Dijkstra shortest path first）算法）算法根据拓扑数据库选择最佳路由放入路由表根据拓扑数据库选择
12、最佳路由放入路由表避免路由循环，保证快速收敛。避免路由循环，保证快速收敛。 Examples :ISIS, OSPFExamples :ISIS, OSPF Distance VectorDistance Vector Examples :RIP,IGRPExamples :RIP,IGRP22编辑版ppt距离向量算法23编辑版ppt距离向量算法特性uDirectly connected subnets are already known by the router; these routes are advertised.uRouting updates are broadcast (or
13、multicast) in many cases.uRouting updates are listened for, so this router can learn new routes.u A metric describes each route in the update. The metric describes how good the route is;if multiple routes to the same subnet are learned, the lower is used.uTopology information in routing updates incl
14、ude, at a minimum, the subnet and metric information.u Periodic updates are expected to be received from neighboring routers. Failure to receive updates in a timely manner results in the removal of routes.u A route learned from a neighboring router is assumed to be through that router.u A failed rou
15、te is advertised for a time, with a metric that implies the network is “infinite”distance. This route is considered unusable.24编辑版ppt距离向量算法的问题Multiple routes to same subnet, equal metric： Implementation options of either using the first route learned or putting all routes in the routing tableRouting
16、 loops occurring due to updates passing each other over a single link：Split-horizonRouting loops occurring due to updates passing each other in networks with redundancy：PoisonReverseCounting to infinityside effect of propagating transient bad routing information：Holddowntimer25编辑版ppt等价路由26编辑版ppt水平分割（if 162.11.7.0 failed)27编辑版ppt保持计数器28编辑版ppt毒性翻转Poison Reverse is another method to help avoid loops and speed convergence. When a distance vector routing protocol notices that a particular route is no
