探讨网络互连技术
[论文]连接 X络 X络技术? ?
[论文摘要]本文就当前基于IP协议的计算机X络用户数目剧增,X络流量每六个月翻一番,比计算机CPU速度每18个月进步一倍还要发展得快得多。为了使X络状况更加适应用户的需要,作为X络核心器件的路由器的不断升级换代也就成为大势所趋。本文就从路由器的基本概念和分类进手,对X络技术进行一个简单的先容。?
一、概念和分类?
1977年,国际标准化组织(ISO)制定了开放系统互连基本参考模型(OSI),OSI参考模型采用分层结构技术,将整个X络的通讯功能分为职责分明的七层,由高到低分别是:应用层、表示层、会话层、传输层、X络层、数据链路层、物理层。目前计算机X络通讯中采用最为普遍的TCP/IP协议吸收了OSI标准中的概念及特征。TCP/IP模型由四个层次组成即:应用层、传输层、X络层、数据链路层+物理层。只有对等层才能相互通讯。一方在某层上的协议是什么,对方在同一层次上也必须采用同一协议。路由器就工作在TCP/IP模型的第三层(X络层),主要功能是为收到的报文寻找正确的路径,并把它们转发出往。?
路由器的基本构成部分:?
(用于连接不同的X络)?
(只有理解X络层协议才能和X络层通讯)?
(异种X)?
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路由器的基本功能:?
、转发、寻径功能?
。包括数据包的路径决策、负载平衡、多媒体传输(多播)等?
。包括QoS、访问列表(防火墙)、验证、授权、计费、链路备份、调试、治理等?
按照路由器的接口、处理能力、吞吐量、提供的协议、功能等可以把路由器分成高、中、低多种档次。?
;。经过IPv6,路由数可以减少一个数目级。?
IPv6所以能使互联X连接很多东西变得简单而且使用轻易是由于它使用了四种技术:地址空间的扩充、可使路由表减小的地址构造、自动设定地址以及进步平安保密性。?
IPv6在路由技术上继续了IPv4的有利方面,代表未来路由技术的发展方向。?
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路由器的吞吐量是指路由器单位时间内能够转发的报文数,通常用pps(Packet Per Second)表示。以一个典型的企业X为例,一个派驻机构的上行速率有2000pps就够了,分支的核心路由设备必须具有几万pps的吞吐能力,而公司总部的路由中心则可能需要几十万甚至上百万pps的处理能力。?
目前主要有下面的进步路由器吞吐量的技术:?
改造路由表;采用Cache;采用分布式处理;高层交换;硬件(FPGA/ASIC)转发等?
交换式路由器(Sdash;多协议标记交换?
IP的发展存在着一个非常明显的障碍,这是由IP本身固有的一个缺陷决定的,IP是一个无连接的协议,因此IPX上的应用无法得到很好的QoS保证。由于缺乏连接性,每一个IP包都是单独地发到目的地的,X络中的各个节点都无从知晓这些无连接的包中的某一个是如何到来的。和此相比,面向连接的协议如帧中继则需要建立一个固定的虚电路。连接路径上的各个节点以及干线可以先为其预留资源,以提供QoS保证。IP具有其他X络协议所无法相比的灵活性,这一点通过Inter已经得到了证实,而面向连接的协议可以保证QoS,因此这两种协议的结合是非常有意义的,这就导致了MPLS的产生。?
MPLS将IP的灵活性和帧中继、ATM等面向连接X络的QoS保证特性有效地结合在了一起,这对于IP的进一步广泛应用无疑有着巨大的推动功能。?
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多播(Multicast)主要用于视频会议等应用场合,这种应用需要同一份数据同时发送给多个用户。多播包的目的地址使用D类IP地址,。每个多播地址代表一个多播组,而不是一台主机。IGMP(Inter组治理协议)用于控制用户加进或离开多播组,多播路由协议则用于建立多播路由表,或称多播树。?
假如一个局域X中有一个用户通过IGMP公布加进某多播组,则局域X中的多播路由器就将该信息通过多播路由协议进行传播,终极将该局域X作为一个分枝加进多播树。当局域X中的所有用户退出该多播组后相关的分枝就从多播树中删掉。?
多播路由协议有下列几种。DVMRP:间隔向量多播路由协议;MOSPF:多播OSPF;CBT:基于核的树;PIM:协议无关的多播?
多播X中可能有不支持多播的路由器,此时多播路由器使用IP over IP的隧道方式将多播包封装在单播
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