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第三層 : 協定

第三層 : 協定. Andres, Wen-Yuan Liao Department of Computer Science and Engineering De Lin Institute of Technology andres@dlit.edu.tw http://www.cse.dlit.edu.tw/~andres. 第三層設備. 路由器 (Routers) 第三層位址 唯一的網路編號 路由器介面 / 埠 (port). Routers. 兩種定址圖 MAC address: data link (L2)

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第三層 : 協定

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Presentation Transcript

  1. 第三層: 協定 Andres, Wen-Yuan Liao Department of Computer Science and Engineering De Lin Institute of Technology andres@dlit.edu.tw http://www.cse.dlit.edu.tw/~andres

  2. 第三層設備 • 路由器(Routers) • 第三層位址 • 唯一的網路編號 • 路由器介面/埠(port)

  3. Routers • 兩種定址圖 • MAC address: data link (L2) • IP address: network layer (L3) • A router: Layer 3 addresses

  4. 第三層位址 • 橋接器與交換器使用實體或 MAC 位址，來做資料推送的決定 • 路由器則是使用第三層定址圖來做推送的決定 • 網路管理員通常是指派 IP 位址

  5. 第三層位址 • 橋接器與交換器主要是用來連接網路區段 • 路由器則是用來連接不同的網路，以及存取遍佈全世界的網際網路

  6. 唯一的網路編號 • 網路都必須有唯一的網路編號 • 唯一的網路編號會與指派給連接在該網路上的設備的 IP 位址結合

  7. 路由器介面/埠(port) • 介面/埠 • 路由器連接到網路的附件 • 每個介面都必須分別擁有唯一的網路 (或子網路) 位址

  8. 網路對網路的通訊 • 指定 IP 位址的方法 • DHCP 起始順序 • IP 主要 元件 • 位址解析協定 (ARP) 的功能 • 子網路內的 ARP 作業

  9. 指定 IP 位址的方法 • 靜態定址 • 分別到各個設備上以 IP 位址進行組態 • 動態定址 • Assign IP addresses dynamically

  10. 動態定址 • 反向位址解析協定 ( Reverse Address Resolution Protocol, RARP) • BOOTstrap 協定 (BOOTP) • 動態主機配址協定 ( Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)

  11. RARP • 將 MAC 位址放入 IP 位址中 • 無磁碟工作站之類的網路設備 • RARP 伺服器，來回覆 RARP 請求

  12. BOOTP • 與 RARP 相同，都是在主從環境中運作 • RARP 只送回一個 4 位元組 IP 位址，BOOTP 資料元則可以包含 IP 位址、路由器位址 (預設閘道) 、伺服器位址以及與廠商特定相關的欄位

  13. DHCP • 動態主機配址協定 • BOOTP 的接替協定 • DHCP 伺服器上有已定義的 IP 位址範圍 • 整架電腦的組態可以在一個訊息中取得

  14. IP主要元件 • ARP • 傳送設備需要同時有目的地設備的 IP 位址及 MAC 位址 • IP位址 -> MAC位址 • ICMP • 網際網路控制訊息協定 • 向訊息傳送者報告問題

  15. 位址解析協定 (ARP) 的功能 • ARPtables • IP 位址對應到相對應的 MAC 位址 • 每一架電腦都會自行保存一份 ARP 表

  16. 子網路內的 ARP 作業 • 若無法在自己的 ARP 表找到目的地 MAC 位址， 主機會啟動稱為 ARP 請求的處理，可讓它尋找目的地的 MAC 位址 • 使用廣播 MAC 位址

  17. 進階 ARP 觀念 • 預設閘道 • 將資料傳送給不同子網路上節點的問題 • ARP 如何傳送資料給遠端網路 • 代理 ARP

  18. 預設閘道 • 要與在其它網路上的設備進行通訊 • 預設閘道是路由器上介面的 IP 位址，路由器是連接到來源主機所在的網路區段上 • 預設閘道的 IP 位址必須位於來源主機所在的相同網路區段內 • 若未定義預設閘道，設備的通訊僅限於自己的邏輯網路區段內

  19. 將資料傳送給不同子網路上節點的問題 • 第一部份是取得目的地主機之 MAC 位址 • 第二部份是將資料封包從一個網路區段送到另一個，或是送到目的地上

  20. ARP 如何傳送資料給遠端網路 • 來源設備會將資料送到預設閘道

  21. 代理 ARP • 路由器執行代理 ARP 擷取 ARP 封包 • 並以其 MAC 位址來回應 IP 位址不在區域子網路位址範圍內的請求 • 代表端點送出 ARP 回應給發出請求的主機

  22. 可被繞送協定 • 可被繞送協定 • 其他可被繞送協定 • 不可被繞送協定 • 可繞送協定的特性

  23. 可被繞送協定 • IP 是一個網路層協定，因此，可透過網路間的相互連接被繞送傳過網際網路 • IPX/SPX 和 AppleTalk

  24. 不可被繞送協定 • NetBEUI 是一個小型、快速且高效率的協定，但只可用於一個區段中

  25. 路由協定 • 路徑選擇協定範例 • 路徑選擇協定定義 • 路徑選擇封裝順序 • 多重協定路徑選擇

  26. 路由協定 • 判斷路徑 • 供可被繞送協定循線抵達目的地 • 路由資訊協定(RIP) • 內部閘道路徑選擇協定(IGRP) • 進階內部閘道路徑選擇協定(EIGRP) • 開放式最短路徑優先(OSPF)

  27. 路徑選擇協定定義 • 路由器使用路由協定來交換路由表，共享路由資訊 • 最常見 :路由資訊協定(RIP) • 內部閘道協定(Interior Gateway Protocol, IGP) • 計算到目的地主機的距離，以封包總共要經過多少個跳躍數 (即多少個路由器) 來計算

  28. 距離向量 • RIP 可以讓路由器判斷資料傳送的最佳路徑 • 跳躍數:路由器的數目 • 目的地網路若遠在 15 個路由器跳躍數之外，即視為無法送達

  29. 其他網路層服務 • 非連接式網路服務 • 連接導向式網路服務 • 比較非連接式及連接導向式網路處理 • IP 與傳輸層

  30. 非連接式網路服務 • 在非連接式系統中，封包送出前不會先通知目的地 • 各別處理封包並將它分別送上網路 • 郵務系統

  31. 連接導向式網路服務 • 在連接導向傳輸系統中，收發設備之間會先建立連線，然後才開始傳輸資料 • 電話系統

  32. 比較 • 非連接式網路的程序通常稱為分封交換(packet switched) • 連接導向傳輸網路的程序稱為電路交換(circuit switched)

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