路由器原理与技术,是路由器开发很好的资料

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路由器原理与技术,是路由器开发很好的资料,可以深入理解路由
内容简介 本书对路由器原理与抟术作了仝面的叙述,在介绍IP网终基本概 念、特点、组成、结构及国内外发展动态与趋势等问题的基础上.主要叙 述了路由器原理、头现技术、路由协议及很有实用价值的IP网络设计 与工程应用等。 全书取材新颖、内容丰富、实用性强,反映了国內外路由器技术的 现状与未来,适合于从事通信、计算机技术开发与研究的广人工程技术 人员阅读,也可供大专院校通信、讣算机等专业的师生和相关培训班作 为教材或教学参考书。 图在版编目(CI)数据 路由器原理与技术/张宏科等编者.一北京:国防工 业出版社,2003.1 ISBN7-118—03044-9 Ⅰ.路...Ⅱ.张..Ⅲ.计算机网终路由选择 Ⅳ.TN915.05 中国版本图书馆CIP数据核了(2002)第105351号 北京市海淀区紫竹院南路23号) (邮政编码100044) 腾飞晈印厂臼刷 新华书店经售 开本8×601/16印张9314千字 年1月第1版20031月北京第1次印 印数:1-4000册定价:33.C0元 (本书如有印装错误,我社负责调换) 前言 随着科学技术的发展,信息己成为推动社会向前发展的巨大资源。在21世 纪,信息领域的竞争将是世界经济竞争的焦点,而信息领域的竞争不仅取决于信息 技术的掌握,更取决于信息网络的建设及应用水平,特别是路由器技术作为21世 纪网络的主要技术之一,将发挥着越来越重要作用。掌握路由器技术不仅仅是能 够使用IP网络,更主要的是还需要掌握IP网络的有关技术,了解新一代IP网终 的发展趋势。 凵前,尽管IP树终的建设与应用比较广泛,但多数仅局限于使用或运用,至于 IP柲络究竟是怎样工作的,采用了哪些主要和关键技术,尤其是对于IP树络的核 心部件路由器技术与协议的掌握方面,了解和精通者不多,广大读者急需这方面的 一些书籍,以便系统、全而地掌握这些知识。 为了推动国内IP网终技术的发展,跟踪世界新一代网终先进技术,满足广大 工程技术人员、科学研究人员的需要,我们在多年学习、研究与工作实践的基础上 再版了这本书。重点是针对新·代IP网络的主要和关键技术—路由器技术,把 它尽量匕较全面、系统地介绍给广大读者。本书主要内容包括:第⊥章为了使读者 对IP网络有个基本了解,首先在叙述IP网络基本概念、特点、组成和结构的基础 上,重点对路由器技术的国内外发展动态与趋势等问题作了介绍:第2章主要介绍 IP网络的核心韶件路由器的原理与技术,包括路由器原理、功能、组成和最新的实 现等问题,从而使读者刈路由器技术有个深入的了解;第3章重烹叙述各种IP路 山协议,这包括RIP、OSPF、BGP以及IPv4和IPv6等协议,从而使读者获得较全 面的IP路山技术知识(如设计、使用与工程实现等技术);第4章主要介绍IPk终 的设计与工程应冂,使读者从中获得比较全面的系统知识,并能指导IP网络的研 究工作与网终工程的设计等;第5章展望了IP网终的发展趋势 在本书的编写与再版过程中,得到了北方交通大学等单位的支持和帮助,以及 8363”重大专项项目“晑性能Iv6路由器协议栈研究与开发”、国家自然科学基金 项目“基IPv6动态服务质量坦论与应用研究”等项目的资助,在此谨向他们表示 谢意。此夕,还得到北方交通大学简水生院士、谈振辉教授、滨教授、冯玉珉教 授、罗四维教授、阮秋琦教授、韩臻副教授、张冇根副教授、王江林老师和总参第5亻 研究所龚碧秀工程师以及博士、硕士硏究生姜圳、彭雪海、胡九川、周春月、沈波、卢 小青、赵耀峰、刘春宁、李洪杰、刘晓璇、商超和宁科等的大力帮助和支持,特別是在 这次冉版过程中,刘颖、苏伟、张春青、宗瑞锐、郑祖周、郜帅、潘冬辉、宋育芳和李玉 昐等作∫很多县体增补和修改工作,在此谨向他们致以衷心的感谢 由于讣算机网终和通信技术发展极为迅速,路由器技术仂在发展与完善之中 加之编写时间有限,书中难免有些不妥之处,敬请八大读者指正 目录 第1章概述… 自4自4b自幽自p4自自4自···自4bbb自自;p●西···b··自b·b·自自·自曲4自·bb自4自自自p自●· 1.1引言 2IP网络的基本概念 P网络的组成与结构 1.4TP网终的包格式 6 1.4.1IPv4包格式 1.4.2IPV6包格式 8 5P路山器技术发展趋势… 10 5.1硬件体系结构的发展过程 1.5.2软件体系结构的发展过程 15 1.6IP网终技术的现状与未来 ●看●面p看●着●看■●看画● ∴∴20 第2章路由器原理与技术 24 2.1引言 鲁· …21 2.2路由器工作原理……… 25 2.3IP包转发的物理过程… 28 2,4路由选择策略· 2 2.4.1静态路由选择策略………… 2.4.2距离矢量路出选择协议 2.4.3链路状态路山选择协议· 38 2.4.4混合路山选择协议… 鲁,D ………∴…∴40 2.4.5路由协议的选择… …40 2.5基于IPv6实现的路由技术 …………………46 2.5.1IPv6路由术语介绍 47 2.5.2IPv6的路由原理… 48 2.5.3基于IPv6的LAN技术 …53 2.6路由器的设计与实现 54 2.6.1路由器基本组成与类型…… 2.6.2基于ASIC芯片设计路由器的举例 56 Ⅵ 2.6.3基于网终处理器设计的路山器举例 …58 第3章I路由技术协议 70 70 3.2路由信息协议… 3.2.1RIP概述 3.2.2RIP基本工作原理… 3.2.3RIP路由表的建立过程……… 82 3.2.4RTP路由表的动态维护… 82 3.2.5RTP定时器………………………………………………90 3.2.6RIPv1分组格式 备b鲁↓·看吾·鲁吾●鲁吾··鲁·■吾 90 3.2.7基于UDP数据包格式的RIP<1 ●,p··●·意垂 93 3.2.8RIPv2分组格式………………………………………97 3.2.9基于UDP数据包格式的RIP2…………………105 3,2.10 RIPng分组格式………………………………………107 3.2.11 RIPng与RTPv2的比较 …………………109 3.2.12RIP的实现 ……………109 3.3开放最短路径优先协议 115 3.3.1OSPF概述 ····4.·.·:··.···.··:·. 3.3.2OSPF基本上作原理 番。番q着●■D·看 l17 3.3.3OSPF的特点 3.3.4 OSPFy2分组结构 125 3.3.5OSPF3分组结构… 140 3.3.6 OSPFy3与 OSPFv2的比较 152 3.3.7接口有限状态机… ……………153 3.8邻居有限状态机 …………………157 3.3.9邻居交换过程 61 3.3.10OSPF的实现 3.3.11OSPF路由度量的计算……… ∴…167 3.3.12OSP的最短路径树 ……169 3.3.13OSPF小结 172 3.4边界网关协议 173 3.4.1BGP概述 173 3.4.2HP的作原理 l74 3.4.3BGP消息的类型 ∴∴…175 3.4.4P内部数据库和表 178 第4章IP网络设计与应用 ……182 4.1引言 l82 4.2TP终的编址与路由…… 4.2.1有类别TP编址与路由 ∴183 4.2.2可变长子网与路由 189 1.3基于LAN和WAN的IP网络 4.3.1IP网络概述………………………………193 4.3.2基于LAN(或WAN)IP网的基本原理…………………194 A.4TP恻终工程举例∴………………………………200 4.4.1IP网终关键设备研究开发现状 ●非看番吾·p垂吾自鲁吾·鲁鲁番·D吾···D↓ 200 4.4.2TP网终工程编址设计…………… ·····.·.···· 200 4.4.3设计ⅤLSM举例 02 A.5典型应用及IPv6下的实现 ∴…∴208 4.5.1概述……………………………………208 4.5.2传输层协议简介 ··.·.···.··········.·····.·:.·: 4.5.3套接口编程简介 216 4.5.4FTP分析及在IPv6下的实现… 230 4.5.5 Telnet分析及在IPv6下的实现 235 4.6SNMP分析及其在IPv6下的实现 番。看q看D@■D● ∴238 6.1概述 曾鲁··鲁D鲁看D ∴……238 4.6.2SNMP协议基础及SNMP1、v2简介 4.6.3 SNMPy3的体系结构 …243 4.6.4 SNMPV3的消息格式 245 4.6.5基于IPv6的SNMP3实现 246 4.7 IPScC协议分析与实现 …………………248 4.7.1概述 …∴∴248 1.7.2 IPSec协议… 250 4.7.3 IPSec的实现 …254 4.7.4结论 258 4.8监听技术的分析与实现 ………259 4.8.1概念 259 4.8.2监听与过滤技术的基本原理 260 4.8.3监听与过滤技术的实现 261 4.8.4网络监听与分析举例 264 第5章IP网络技术的发展趋势 266 266 5.2移动IP技术… 266 5.2.1移动IP概述……… 266 5.2.2移动IP的工作原理 269 5.2.3移动IP的发展趋势 275 5.3安全IP技术…………………………………………………276 5.3.1安全IP概述… 276 3.2面向IPv6的安全技术…………………………………………278 5.3.3高速智能的网络安全实现方案 ………∴∴…∴……∴∴279 5.4多媒体IP网终技术 ······.·.···: 282 4.1多媒体IP网络概述…………………………282 5,4.2多媒体IP网络技术… ………283 流媒体技术展望 ····:····.·.··· 曾·番◆番 288 5.4.4多媒伓TP网络发展趋势… ·.··.··:.··:····:··.···.········ 290 附录A常用互联网RFC协议标准汇编 295 附录B常川缩略诂汇编… 298 参考文献 ……………305 第1章概述 1.1弓 随着信息网络的迅猛发展,对网络技术的掌握和应用越来越受到人们的重视。 特别是在本世纪,信息络无疑将成为信息社会的主要传播媒介和推动社会向前 发展的巨大动力,发挥出越来越重要的作用。 目前,IP( Internet protocol,网际协议)网络作为一种最有发展前景的网络技 术,已广泛地应用于整个社会,并起着十分重要的作用。但对于大多数人米说,IP 究竞能做什么?它是如何工作的?它的各韶分之间是怎样相互作用的?这些问题 并个是每个人都能说清楚、讲明白的。虽然有很多书籍介绍了许多有关IP网络的 知识,但它们大量讨论的还只是信息网络的使用和应用,以及如何创建时髦的网 站等等。 本书为了使读者对P网络有一个基本、全面的了解,在介绍IP网络的基本概 念、特点、组成、结构及发展趋势等问题的基砷上,主要讨论IP网络的核心部件路 由器技术与原理、路由协议、I网络的编址与设计以及I网络的应用等,从而使 读者能够较为全面、深入地获得I网络系统的有关知识,并能指导I网络的工程 建设、设计与研究工作。 1.2IP网络的基本概念 何谓IP呢?狭义地讲,P是计算机网络中的一种协议标准,对于在网终层釆 用卫协议的网络,我们称之为IP网终,其网络层的数据包格式和传输策略等都要 符合协议的规范。那么,什么是TP包呢?IP包实际上就是按照IP协议定义的 格式所组成的数据包,通常由包头( Leader)和随后的一些数据组成,这里的数据 可以是文件、终端应用程序或一段 E-Mail消息等。在IP网络上,所有的信息都将 被划分为独立的IP包,每个IP包可以沿自己的路径通过网终传输。这就反映出 两个问题:一个是TP网终是一种分组交换网终,另一个是P提供而向无连接的数 摒报服务。下面就简要地介绍分纽交换和数据报服务的概念 分组交换(也称为包交换)是在20世纪60年代发展起来的,当时主要应用于

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