北邮现代通信技术第7章

1IPNetwork2第7章IP网技术σ7.1互联网概述σ7.2IP网协议地体系结构和地址σ7.3IP包转发及路由器工作过程σ7.4IP电话网技术IPNetwork37.1IP网概述σ1.计算机网络互连‹2.用TCP/IP进行网络互连IPNetwork47.1IP网概述‹互连的必要性•多种不兼容的网络将长期共存•由于地域限制，一个网络无法覆盖所有用户•一个网络中结点过多，会导致负载过重，吞吐量下降•可靠性考虑IPNetwork57.1IP网概述转发器中间设备网桥（交换式hub）（多协议）路由器网关作用层次物理层数据链路层网络层网络层以上应用范围LAN内部LAN互连LAN--WANWAN--WANIPNetwork67.1IP网概述‹通过TCP/IP实现的网际互连隐藏了网络的细节（包括底层网络技术、拓扑结构等），提供通用的一致性的网络服务。互联网或Internet在逻辑上是一个统一的、整体的虚拟网络。用户完全可将其看作是一个单一的网络GNGNGHHHHInternetNHHHHHHInternetIPNetwork77.1IP网概述σ7.2.1协议体系结构‹7.2.2IP地址IPNetwork87.2.1协议体系结构（1）物理层（2）数据链路：定义各种介质物理连接的特性定义在不同介质上信息帧的格式（3）IP（Internetprotocol）层转发和路由功能：根据分组的目的IP地址，将分组从源端转发到目的地。路由器（router）：TCP/IP网络中专用的IP分组转发设备（4）TCP/UDP（传输层）TCP提供面向连接的、可靠的传输服务UDP提供无连接的、不可靠的传输服务（5）应用层：IPNetwork97.2.2IP地址σ1.IP地址及其表示方法σ2.IP地址与物理地址σ3.子网的划分σ4.地址转换IPNetwork107.2.2IP地址‹在TCP/IP体系结构中，实现不同网络的网际互连是通过IP协议完成的‹为解决互联网络（Internet）中的寻址问题，IP协议定义了在全网唯一的通用32位地址格式——IP地址‹IP地址的分配是在统一的管理下进行（NIC）‹IP地址在网络层上屏蔽了异种网络之间物理地址等特性的差异，利于网间通信的实现IPNetwork117.2.2IP地址IPNetworkInternet网络Internet的概念层次网络主机主机主机主机子网主机网络子网网络号主机号IP地址的概念结构127.2.2IP地址IPNetwork‹IP地址长度为32bit，包括网络号（网络前缀）和主机号‹不同的地址类型定义了地址中网络前缀和主机号所占的位数‹利用地址类型，可快速区分出地址中的网络前缀和主机号‹IP地址长度为32bit，包括网络号（网络前缀）和主机号‹不同的地址类型定义了地址中网络前缀和主机号所占的位数‹利用地址类型，可快速区分出地址中的网络前缀和主机号组播（Multicast）地址101保留使用101111D类E类主机号网络前缀241680主机号网络前缀10主机号网络前缀10115233101234567C类B类A类137.2.2IP地址‹IP地址表示法：“点分十进制表示法”采用4个小数点分开的十进制整数，每个整数对应于地址中的一个字节如，IP地址0xC0020304可表示为192.2.3.4IPNetwork147.2.2IP地址‹IP地址与物理地址P170图7.4IPNetwork157.2.2IP地址‹子网划分P171图7.5IPNetwork167.2.2IP地址IPNetwork:X公司A(250)B(250)C(500)D(2)部门A250结点187.5.0.0/16X公司的B类企业网子网A187.5.2.0/24子网B187.5.3.0/24子网C187.5.4.0/23子网D187.5.6.0/30SMask:255.255.255.252Addr:187.5.6.0~187.5.6.3SMask:255.255.254.0Addr:187.5.4.0~187.5.5.255SMask:255.255.255.0Addr:187.5.3.0~187.5.3.255SMask:255.255.255.0Addr:187.5.2.0~187.5.2.255177.2.2IP地址‹地址转换：（1）IP地址与主机名的转换小型网络：HOSTS文件记录主机名与IP地址的对应大型网络：在域名系统（DNS）的名字服务器中存放映射表（2）IP地址与主机物理地址的转换IPNetwork187.2.2IP地址‹地址转换的两个方向（1）根据IP地址获得物理地址：地址解析协议（ARP–AddressResolutionProtocol）（2）根据物理地址获得IP地址：逆向地址解析协议（RARP–ReverseAddressResolutionProtocol）IPNetwork197.2.2IP地址IPNetworkName:Host-aIP=202.204.5.49Name:BBS-ServerIP=202.204.7.235NameServerDNSARP202.204.7.23508002B4E89FA物理地址：08002B4E89FAIP1=202.204.5.100AB823C904FIP2=202.204.7.18512CF9164D5A0B824E359F4BBS-Server207.4IP电话网技术IPNetwork)在IP电话基础上逐步发展起来的一个新技术或新概念)在IP电话基础上逐步发展起来的一个新技术或新概念21IPNetwork)IP电话呼叫过程：PCtoPC*多媒体计算机通过电话线或LAN连接到ISP*利用IP地址进行呼叫*在PC上通过声卡、网卡、Modem完成话音压缩、编解码、打包功能。*是IP网络内部的话音通信)IP电话呼叫过程：PCtoPC*多媒体计算机通过电话线或LAN连接到ISP*利用IP地址进行呼叫*在PC上通过声卡、网卡、Modem完成话音压缩、编解码、打包功能。*是IP网络内部的话音通信IPNetworkIPTelephoneenabledPCIPTelephoneenabledPCIPTelephoneenabledPCIPTelephoneenabledPC7.4IP电话网技术22IPNetwork)IP电话呼叫过程：PhonetoPhone*普通电话通过电话网连接到IP电话网关，用电话号码呼叫*发端IP网关鉴别主机用户，将被叫电话号码翻译成离被叫最近的收端网关IP地址，将呼叫连接到该网关，完成话音编码和打包。*收端IP网关完成拆包、解码及反向地址翻译功能，并将呼叫连到被叫终端用户。)IP电话呼叫过程：PhonetoPhone*普通电话通过电话网连接到IP电话网关，用电话号码呼叫*发端IP网关鉴别主机用户，将被叫电话号码翻译成离被叫最近的收端网关IP地址，将呼叫连接到该网关，完成话音编码和打包。*收端IP网关完成拆包、解码及反向地址翻译功能，并将呼叫连到被叫终端用户。IPNetworkTerminalTerminalGatewayGateway7.4IP电话网技术23IPNetwork)IP电话呼叫过程：PCtoPhone，PhonetoPC*多媒体计算机通过电话线或LAN连接到ISP*利用IP地址进行呼叫*在PC上通过声卡、网卡、Modem完成话音压缩、编解码、打包功能。*是IP网络内部的话音通信)IP电话呼叫过程：PCtoPhone，PhonetoPC*多媒体计算机通过电话线或LAN连接到ISP*利用IP地址进行呼叫*在PC上通过声卡、网卡、Modem完成话音压缩、编解码、打包功能。*是IP网络内部的话音通信IPNetworkIPTelephoneenabledPCIPTelephoneenabledPCTerminalGateway7.4IP电话网技术24‹IP电话通信流程P175图7.9‹IP电话网与传统电话网地比较P176图7.10IPNetwork7.4IP电话网技术