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    数据通信与计算机网络
    第七章
    重庆大学电气工程学院 电能质量监测与控制课题组
    第7章 网络互连
    本章最重要的概念:
    IP地址与物理地址的关系. 分类的IP地址(包括子网掩码) 路由选择协议的工作原理.
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    7.1 路由器在网际互连中的作用
    7.1.1 路由器的构成
    图7-1是直接交付和间接交付的示意图.
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    路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任 务是转发分组.图7-2给出了典型的路由器的构成框图.
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    整个的路由器结构可划分为两大部分:路由选 择部分和分组转发部分. 分组转发 路由选择部分也叫做控制部分,其核心构件是 控制部分 路由选择处理机. 分组转发部分由三部分组成:交换构件,一组 交换构件 输入端口和一组输出端口.下面分别讨论每一 输入端口 输出端口 部分的组成. 在讨论路由选择的原理时,往往不去区分转发 表和路由表的区别,而是笼统地使用路由表这 一名词. 一名词
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    图7-3给出了在输入端口的队列中排队的分组 的示意图.
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    我们再来观察在输出端口上出现什么情况,如图7-4所示.
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    7.1.2 互联网与因特网 将网络互相连接起来要使用一些 中间设备(或中间 中间设备 系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统.根据中 系统 中继 继系统所在的层次,可以有以下五种不同的中继系 统.
    (1)物理层中继系统,即转发器(repeater). 转发器 (2)数据链路层中继系统,即网桥或桥接器 (bridge). (3)网络层中继系统,即路由器(router). 路由器 (4)网桥和路由器的混合物桥路器(brouter). 桥路器 (5)在网络层以上的中继系统称为网关(gateway), 网关 也有人称之为网间连接器,信关或联网机.
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    由于历史的原因,许多有关TCP/IP的文献将网 络层使用的路由器称为网关. 因特网在IP层采用了标准化协议.图7-5(a)表示 有许多计算机网络通过一些路由器进行互连. 由于参加互连的计算机网络都使用相同的网际 协议IP (Internet Protocol),因此可以将互连以 后的计算机网络看成如图7-5(b)所示的一个虚拟 互联网络(internet). 互联网络
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    以小写字母i开始的internet(互联网或互连网)是 一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连 而成的虚拟网络. 而成的虚拟网络 以大写字母I开始的Internet(因特网)则是一个专 用名词,它指当前全球最大的,开放的,由众 多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采 用 TCP/IP 协 议 族 , 且 其 前 身 是 美 国 的 ARPANET. ARPANET
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    7.2 因特网的网际协议IP
    IP协议配套使用的有下述四个协议.
    地址解析协议ARP (Address Resolution 地址解析协议 Protocol) 逆地址解析协议RARP (Reverse Address 逆地址解析协议 Resolution Protocol) 因特网控制报文协议ICMP (Internet Control 因特网控制报文协议 Message Protocol) 因特网组管理协议IGMP (Internet Group 因特网组管理协议 Management Protocol)
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    图7-6画出了这四个协议和网际协议IP的关系.
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    7.2.1 分类IP地址
    1.IP地址及其表示方法
    IP地址 ::= { , } 图7-7给出了各种IP地址的网络号字段和主机 号字段,这里A类,B类和C类地址是最常用 的.
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