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1、第一章 网络互联 网络的主线目的非常简朴:以便人们互换所获得的信息。但是网络的应用需求非常复杂:有的顾客但愿高带宽，但并不规定很长的传播距离;有的顾客规定很长的距离，但对带宽规定很低;有的对网络的可靠性规定较高,而此外某些则规定较低，等等。这些都导致了网络的多样化,目前比较常用的局域网有以太网、令牌环和DDI，广域网有DDN、.25、帧中继、M等,这些网络分别从不同方面满足顾客需求。这些网络的物理介质和合同都不相似，彼此之间不能直接互相通信。将它们互相连接,使不同网络上的顾客之间可以互换信息的技术就称为网络互联技术。 实现网络互联的技术有两种：合同转换和隧道技术。 TP/IP 和Novell的
2、IP是两种常用的合同转换技术。Novel的IP曾经红火一时,但目前网络互联中占统治地位的是TCP/P，风行世界的nternt就是运用TC/I作为互联合同的实例。 路由器就是一种运用合同转换技术将异种网进行互联的设备。而目前非常时髦的P(Vrtual Pae Ntwork,虚拟私有网）则是隧道技术的代表。第二章 路由器的基本构造和工作原理 路由器实质上是一种将网络进行互联的专用计算机,路由器在TPIP中又称为IP网关。本章拟以P/I技术为例简介路由器。人们都懂得OSI的七层模型，如图 TC/IP层次模型 路由器的软件构造就是以TCP/IP合同栈为核心的,下图是一种简朴的路由器软件构造。 路由器软
3、件构造 路由器的合同转换发生在IP层。如下图所示，路由器试图互联局域网和Intrnet。 局域网是以太网，运营IEE02 和EE0.3。路由器和接入服务器之间为专线,而链路层合同为PP(ot t oit Protocol，点对点合同）。以太网上的主机以及Itrnt上的接入服务器的网络层合同都是IP。主机将P包封装在以太网帧中发向路由器；路由器的以太网口收到主机发来的以太网帧后解决帧头并上交路由器的P层;IP查看报文头后将P包交给广域网口的P;P将IP包封装在PPP帧中并通过专线发往接入服务器。上述互联原理具有普遍性:某种网络设备要在第n层上互联异种网N1和N2，那么N和N2在第层及以上的合同(
4、若有)必须相似。这事实上也是1和N2可以互联的充要条件。 问题是主机如何懂得把要去Inrnet的报文交给对的的路由器(假设以太网上有多台主/路由器），而路由器又是如何懂得将主机报文发给哪个接入服务器（假设路由器有多种广域网口，且每个广域网口都和一种接入服务器相连）的呢?答案是依托寻址和路由机制。 路由器的工作原理 I地址被用来标记一台工作在IP层的网络设备。在互相联结的网络中P地址应当是唯一的，即一种IP地址不能同步被多种网络设备使用。但是TC/P容许一台网络设备占用多种I地址，这种设备称为“多穴主机”。路由器就是一种多穴主机,它的每个端口均有一种I地址，甚至于一种端口可以有多种I地址。IP地
5、址长度为四个字节。如下图所示，TCP将I地址划为A、B、C三个基本类（事实上尚有D类和E类，这两类很少用到): 如图所示IP地址分为网络部分和主机部分,分别相称于电话号码中的局号和顾客线路号。 我们平时使用点分十进制的形式来表达IP地址,如我的地址是12.102.156，19.12是指北研所局域网，是个B类网,而56则是我的主机号。RF不推荐把零作为IP地址的某个字节,如191021.。 TI还容许使用掩码来将IP地址非原则地(意指与三种基本类不同）划分为网络部分和主机部分。如果用二进制表达掩码，则IP地址中与掩码中的“1”相相应的比特属于网络部分，与“0”相相应的部分属于主机部分。掩码的习惯
6、表达法也是点分十进制。若使用基本划分措施,则A类网的掩码是255.0.0，类网的掩码是255.25.0,C类网的掩码是255.25.55.0。仍然以129.1.156(0001.1100110. 000001.00111000)为例，如果不使用掩码（实际是使用基本掩码255.255.0），则其网络部分为129102,主机部分是1.56。如果使用掩码22.00(11111111111110000000.00000000),则其网络部分为129.10，主机部分为2.1。掩码中的“”可以不是持续的,但是既没有必要又费力，RFC也不推荐使用。 IP地址属于高层地址,物理层只能依托物理地址进行通信。数据
7、发送者如何通过接受者的IP地址找到所相应的物理地址呢?如果发送者与接受者在同一种物理网上，则可以通过地址解析合同（Aress ReolutionProoco）或手动配备来拟定接受者的物理地址。 A用于共享式网络,如以太网。其工作措施如下：P把要发送的报文交给以太网链路层，同步要告诉链路将报文转发给哪个IP地址（记做A）;链路用以太网广播帧的形式向本网询问谁是A;A收到ARP祈求后回答自己的物理地址（记作P)；发送者收到RP响应后将I报文发给P。设备可以使用缓存,只有在缓存中查不到的才做ARP祈求，收到回答后将学习到的物理插入缓存。这样可以提高P的效率。为适应网络的变化缓存要有时限,超时后缓存失
8、效。 手动配备措施重要用于不能运营ARP的非共享式网络。例如2501上需要配备Diae mp将IP地址与电话号码相相应。其中的电话号码就相称于电话网中的物理地址。其她,如X.25网、帧中继网等都需要手动将IP地址与物理地址相匹配。 如果发送者与接受者不在一种物理网上，则需要路由。 一条路由重要涉及目的地址和下一跳两部分。目的（记做D)可以是一台主机，也可以某个网络,还可以是某个网络的一种子集。下一跳(记做N)是直译,英文称为“nexhop”,理解成“下一种驿站”也许更形象。正个路由信息所示的意思就是要达到，先要去N。例如“经北京去往美国”就是一条路由。路由的目的是一种复合成员,由一种IP地址和
9、一种掩码构成。目的掩码为全“1”(25.255.25.255)的路由俗称主机路由,它的目的地是一台主机。如果目的掩码不是全“1”,则该路由是要去往某个网段(子网）。根据下一跳的性质可以将路由分为直接路由和间接路由两类。如果达到目的需要通过路由器转发，即下一跳是一台路由器,则该路由称为间接路由,否则称为直接路由。理解直接路由器有点困难，举个例子：路由器的以太网口接在局域网上,路由器启动后会有一条目的地为该以太网的路由,这条路由是路由器自动产生的,不需要手动配备或运营路由合同来获取。这条路由就是直接路由。一种更形象的例子就是：我们在北京，要去美国,而北京有直飞美国的飞机,不需要中转。下图是直接路由
10、和间接路由的对比。 直接路由和间接路由 路由器获得路由的方式重要有手工配备(静态路由）和路由合同(动态路由）两种。静态路由重要用于规模较小、相对稳定的网络。如果网络规模较大或常常变动，如常常增减网络、主机等，就需要路由合同。常用的路由合同有RI（Rout formtoPoocol）、IGRP(Intnal Gty Route Protocl）、EIGR(Enhanced IGRP）、OS（Open ShortestPah Fit)。前三种都使用V算法，OPF使用LS算法。RP、和EIGP都是cisco的原则。第三章路由器的基本配备措施 所有路由器的顾客手册都会对路由器的配备措施做具体的简介,本
11、文仅简介一下路由器的一般配备框架。I地址：路由器上每个要使用的端口都要配备IP地址线路：专线方式需要配备线路的波特率;拨号方式的配备较复杂,如果是模拟拨号除需要配备物理属性（如异步、mom、波特率等)外还要配备I地址与电话号码之间的相应关系。路由:配备好IP地址和线路属性后就可以配备路由了。若配备动态路由，只要将动态路由合同打开即可。若需要配备静态路由，则建议一方面画出组网草图,标出各网络的地址及所有有关路由器的各端口的地址,然后对照草图逐个设备配备路由。 Quidwy路由器提供的命令行配制接口将配备状态分四级。第一级称为顾客态，仅提供某些简朴的命令。使用enable命令可以从一般顾客态提高为
12、特权态。特权态提供某些非配备命令，如打开调试开关等。要配备路由一方面要使用cnigre命令进入全局配备态。全局配备态下可以对路由器的全局参数进行配备，如配备路由等。只有在端口配备态下才干配备I地址等端口所特有的属性。 记住这四种状态的名称和意义不仅可以协助人们更好地理解路由器的配备命令,还可以在谋求项目组的支持时与开发人员建立共同语言。四、某些常用的计算机网络概念 地址代理的另一种名称为地址转换（NT),它试图通过建立IP地址与传播层端口的映射。 地址代理的工作原理 如图所示，本地的PC机Loca PC(IP地址为129102.1.56）要访问远端的WWW服务器Forei serv(IP地址为
13、9.9.9.9）时发出报文（9.9.9,80;129.101.,500),报文中的成员从左到右依次为:目的地址、目的端标语、源地址、源端口。该报文通过路由器的地址转换后变为（9.9.9.9,;2.3816.1,100),地址代理将源地址替代成了路由器的广域网口地址。为了保持一一相应，地址代理还修改了源端标语。当路由器收到oreignServer的回文(202.38.1.1,10000；99.99，80)时,地址代理做相反的替代后得到报文(129.02156，000;9.9.9.9，80)，这个报文可以被P对的地发往Loca PC。为完毕这些工作地址代理显然需要维护一张P地址与端标语之间的相应表格。 如果外部的Foign PC(IP地址为.8.8)要积极访问本地的W服务器(I地址为129102.15）,那么它所发送的报文的目的地址显然不能直接填19.105，而应当填0.3811,只有这样报文才干达到路由器。那么路由器怎么懂得将该报文转交给谁解决呢（路由器并不能提供WW服务）？回答是依托配备。再图5-1所示的例子中路由器应当配备12.121为本地的W服务器。 验证是PP的功能之一。PP提供CAP(Chalngeandhak hntiationrcol）和AP（Paswor Authentic
