网络互联技术论文

网络互联技术论文

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专业：电子信息工程

学号： AP*******

随着网络技术的发展、网络应用的扩大，单个网络已经不能满足社会的需求，多种网络的互连成为一种必然的趋势，网络互联技术应运而生。所谓网络互联是指将分布不同地理位置的网络、设备相连接，以构成更大的互联网络系统，实现网络资源的共享。

网络互连的结构

在单个网络中，每台计算机运行的都是同一网络软件，即每层协议完全一致。在不同网络中，运行的网络软件不同，遵循的网络协议也不同。要实现网络互联，从硬件角度看，必须有各种网间连接器，将同种网或异网连接起来，形成一个大网；从软件角度看，必须有相应的网际协议，将同种或异种协议的网络协调起来，保证大网内的应用。

TCP/IP协议结构

TCP/IP这个协议遵守一个四层的模型概念：应用层、传输层、互联层和网络接口层。

1、应用层：

应用程序通过这一层访问网络。

2、传输层：

传输协议在计算机之间提供通信会话。传输协议的选择根据数据传输方式而定。

两个传输协议：

（1）传输控制协议TCP：为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。

（2）用户数据报协议UDP：提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据，可靠性则由应用层来负责。

3、互联层：

互联协议将数据包封装成internet数据报，并运行必要的路由算法。

这里有四个互联协议：

（1）网际协议IP：负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。

（2）地址解析协议ARP：获得同一物理网络中的硬件主机地址。

（3）网际控制消息协议ICMP：发送消息，并报告有关数据包的传送错误。

（4）互联组管理协议IGMP：被IP主机拿来向本地多路广播路由器报告主机组成员。

4、网络接口层：

模型的基层是网络接口层。负责数据帧的发送和接收，帧是独立的网络信息传输单元网络接口层将帧放在网上，或从网上把帧取下来。

串行线路协议

TCP/IPG一般通过internet串行线路协议SLIP或点对点协议PPP在串行线上进行数据送。

ICMP协议命令

ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP 协议的子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。ICMP协议对于网络安全具有极其重要的意义。ICMP协议本身的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器和主机。

路由器基础

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括

与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

路由器的原理与作用

路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。

路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括

RIP,IGRP,EIGRP,OSPF。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。

1、静态路径表：由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

2、动态路径表：动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

路由协议作为TCP/IP协议中重要成员之一，其选路过程实现的好坏会影响整个Internet 网络的效率。按应用范围的不同，路由协议可分为两类：在一个AS（Autonomous System，自治系统，指一个互连网络，就是把整个Internet划分为许多较小的网络单位，这些小的网络有权自主地决定在本系统中应采用何种路由选择协议）内的路由协议称为内部网关协议（interior gateway protocol），AS之间的路由协议称为外部网关协议（exterior gateway protocol）。这里网关是路由器的旧称。现在正在使用的内部网关路由协议有以下几种：RIP-1，RIP-2，IGRP，EIGRP，IS-IS和OSPF。其中前4种路由协议采用的是距离向量算法，IS-IS 和OSPF采用的是链路状态算法。对于小型网络，采用基于距离向量算法的路由协议易于配置和管理，且应用较为广泛，但在面对大型网络时，不但其固有的环路问题变得更难解决，所占用的带宽也迅速增长，以至于网络无法承受。因此对于大型网络，采用链路状态算法的IS-IS和OSPF较为有效，并且得到了广泛的应用。IS-IS与OSPF在质量和性能上的差别并不大，但OSPF更适用于IP，较IS-IS更具有活力。IETF始终在致力于OSPF的改进工作，其修改节奏要比IS-IS快得多。这使得OSPF正在成为应用广泛的一种路由协议。现在，不论是传统的路由器设计，还是即将成为标准的MPLS（多协议标记交换），均将OSPF视为必不可少的路由协议。

外部网关协议最初采用的是EGP。EGP是为一个简单的树形拓扑结构设计的，随着越来越多的用户和网络加入Internet，给EGP带来了很多的局限性。为了摆脱EGP的局限性，IETF边界网关协议工作组制定了标准的边界网关协议--BGP。