网络：网际互联的概念和结构模型

秒速五厘米 2022-10-16 13:21 202阅读 0赞

*  目的：允许把多种网络技术集成一个协调的整体，其根本目标是隐藏所有底层网络硬件的细节，同时提供一般的通信服务

# 网络层互连 #

初始时，使用应用程序来隐藏网络细节，但是没有人能写出所需要的全部应用程序；而且如果中间程序出现故障，源站和目的站都无法检测或者控制这些问题。因此，使用中间应用程序的系统无法保证可靠的通信。

为此，引入了基于网络层互连的系统。网络层互连提供一种机制，实时的把小型数据分组从它们的源站投递到目标站，中间不适用中间应用程序。交换的是最小单位的数据而不是文件或者很长的报文。这样做有很多优势：

*  第一，这种模式直接映射到底层网络硬件，使它十分高效
 *  第二，网络层互联把数据通信活动从应用程序分离出来，允许中间的计算机直接处理网络通信量，而不必了解发送或者接收该通信量的应用程序
 *  第三，网络连接使得整个系统更加灵活，因此可以建立通用的通信工具
 *  第四，这种模式允许网络管理员通过修改或者增加一个新的网络层软件而添加新的网络技术，同时保持应用程序不发生编号

在抽象通信系统概念"网际互联"中，它把通信这个观念从网络技术细节中分离出来，并对用户隐藏了底层的细节。

# internet的性质 #

*  对用户隐藏底层互联网的结构，也就是说是不需要理解互联网的硬件细节就可以使用
 *  当用户创建和使用通信应用程序时，不需要理解网络互连的拓扑结构

# internet结构 #

问题： 多个网络如何互连形成一个互联网

*  从物理上讲，两个网络只能通过与它们都相连接的一台计算机连在一起。但是，物理连接并不提供我们所想的互连，因为这种连接不保证这台计算机和其他要通信的计算机之间能够相互协作。为了有一个可行的互联网，我们需要一个**能够把分组从一个网络传递到另一个网络的计算机**。连接两个网络并在它们之间传递分组的计算机叫做**互联网网光或者互联网路由器**  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
    上图：R能够捕获网络1中的目的地是网络2中的机器的分组，并传递它们。同样，R能够捕获网络2中的目的地是网络1中的机器的分组，并传递它们

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
上图：R1捕获网络1中的目的地是网络2或者网络3中的机器的分组，并传递到网络2中去。。。

对一个由很多网络组成的大型互联网来说，路由器决策分组去向的任何就很复杂了。

路由器提供了一种互联网络而不仅是互连机器的途径

# 通过IP路由器互联 #

在互联网中使用的互联原理：**在一个TCP/IP互联网中，称为IP路由器或者IP网关的计算机提供了物理网络之间的所有互联**

TCP/IP互联网所使用的路由器通常是小型的计算机，它们通常只有很小的磁盘存储器以及有限的主存。建立小型互联网路由器的技巧在于：**当转发分组时，路由器使用的是目的网络，而不是目的主机**

# 从用户的角度来看 #

TCP/IP的设计目的是独立于机器所在的某个网络，提供机器之间的通用互连。因此，我们要求用户把互联网看成是单一的虚拟网络，所有计算机都与它们相连而不考虑实际的物理连接。

现在，在网络层提供互连的优势就很明显了。因为在互联网上通信的应用程序并不知道底层连接的细节，所以不做任何改变就能运行在任何机器上。因为每台机器的物理网络连接隐藏于互联网软件中，所以当添加新的物理网络或者去掉现有物理连接时，只需要改动互联网软件。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

# 所有网络都是平等的 #

TCP/IP互联网协议平等对待所有的网络。比如局域网、广域网、点对点链路等都可以看出是一个网络

# 总结 #

互联网不仅仅是由许多计算机互连形成的网络集合。网际互联还意味着互联的系统都要遵循匀速每台计算机与其他各台计算机通信的一些约定

在互联网中，网际间互联是由称为IP路由器或者IP网关的计算机形成的，IP路由器本身链接到两个或者多个网络上。路由器通过从一个网络接收分组并将其发送到另一个网络上来进行网络间分组的转发。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221014/0cd95ec023e84e93a93d1ce0ce6e60ad.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221014/b206d65fb581480aa9f9c01a11e88441.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221014/7d140772bd78457ca8ef6e6f0f813204.png