計算機網絡-4-1-虛擬互聯網絡的概念

本章最重要的內容

1. 虛擬互聯網的概念
2. IP地址與物理地址的關系
3. 傳統分類的IP地址（包括子網掩碼的概念）
4. 路由選擇協議的工作原理

網絡層該向運輸層提供怎樣的服務？（面向連接還是無連接）?

如果是使用面向連接的通信方式，則需要首先建立一條虛電路（Virtual Circuit）,用來預留雙方通信所需的一切資源。雙方就沿着建立起來的虛電路發送分組通信結束后，要釋放建立起來的虛電路網絡資源。傳送過程如圖所示:

特點是：分組傳輸過程中可靠，不會丟失，也不重復。（被拋棄）

因此選擇的是：網絡層向上只提供簡單靈活的，無連接的，盡最大努力交付的數據報服務（分組或IP數據報）,網絡層在發送分組的時候，並不需要先建立連接，每一個分組（IP數據報）獨立發送，與前后的分組無關網絡層不提供服務質量的承諾。傳遞過程如圖所示

虛電路與數據報服務的區別

網際協議IP

網際協議又稱為Kahn-Cerf協議，是TCP/IP協議中最主要的協議之一，我們所講的IP協議其實已經是第四個版本了，應該記為IPV4。與IP協議配套使用的還有以下協議：

1. 地址解析協議ARP(Address Resolution Protocol)

2. 網際控制報文協議ICMP協議(Interner Control Message Protocol)

3. 網際組管理協議IGMP(Internet Group Management Protocol)

如圖就是他們之間的聯系圖

ARP畫在IP下面，代表了IP協議要使用ARP協議。ICMP和IGMP畫在IP上面，代表了ICMP和IGMP要使用IP協議

虛擬互聯網絡

將網絡互相連接在一起需要使用一些中間設備，根據中間設備所處的層次，我們可以分為：

1. 物理層使用的叫做轉發器
2. 數據鏈路層使用的叫做網橋或交換機
3. 網絡層使用的叫做路由器
4. 網絡層以上的叫做網關，用網關連接兩個不兼容的系統需要經過高層進行協議的轉換。

許多計算機網絡通過路由器進行互連，由於許多計算機使用的都是使用IP網際協議，因此互聯的計算機可以看成如圖所示的虛擬互聯網絡。

這種使用IP協議的的虛擬網絡稱之為IP網,注意！！！如果IP網上層的運輸層使用的是TCP協議，那么該IP網就是現在的互聯網

當不同的局域網使用路由器連接起來后，如果所有的網絡層都是用相同的IP協議，那么在網絡層討論問題就十分簡單.
我們首先看一下主機H1要把一個IP數據報發送到目的主機H2的過程

主機H1先要查自己的路由表，看目的主機是否在本網絡上

如果是，則不需要經過任何路由器而是直接交付,如果不是，則必須把IP數據報發送給某個路由器（例如圖中的R1），R1路由器在查表后再將該IP數據報交給R2路由器間接交付，這樣一直下去，直到R5路由器和H2在同一個網段上，R5路由器把IP數據報交給H2主機。