欧洲杯线上买球-2024欧洲杯投注官网

计算机网络知识点总结-欧洲杯线上买球

第四章:网络层

  1. 虚电路服务和数据报服务的对比

  2. 分类的 ip 地址
  3. 我们把整个互联网看成为一个单一的、抽象的网络。
  4. ip 地址就是给每个连接在互联网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。
  5. ip 地址现在由互联网名字和数字分配机构 icann (internet corporation for assigned names and numbers)进行分配。


ip 地址的编址方法:


分类 ip 地址:


各类 ip 地址的网络号字段和主机号字段:


点分十进制记法:



ip 地址的指派范围 :


一般不使用的特殊的 ip 地址:


ip 地址的一些重要特点:

(1)ip 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是:

  1. 第一,ip 地址管理机构在分配 ip 地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 ip 地址的管理
  2. 第二,路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间。

如,路由器重要知道net-id 128.167.1.0,去往任何一个 128.167.1.*的 ip都知道怎么走了。

(2)实际上 ip 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。

  1. 当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 ip 地址,其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机 (multihomed host)。
  2. 由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 ip 数据报从一个网络转发到另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 ip 地址。
  3. (3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。(4)所有分配到网络号 net-id 的网络,无论是范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的广域网,都是平等的。


3.ip 地址与硬件地址


  1. 硬件地址(或物理地址)是数据链路层和物理层使用的地址。
  2. ip 地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址(称 ip 地址是逻辑地址是因为 ip 地址是用软件实现的)。


4. 地址解析协议 arp

    1. ip 地址(网络层地址)
    2. mac 地址(数据链路层地址)

arp 协议:完成主机或路由器 ip 地址到mac 地址的映射。解决下一跳走哪的问题


arp 协议使用过程:

  1. 如有,就可查出其对应的硬件地址,再将此硬件地址写入 mac 帧,然后通过局域网将该 mac 帧发往此硬件地址。
  2. 如没有,则用目的mac 地址为 ff-ff-ff-ff-ff-ff 的帧封装并广播 arp 请求分组,同一局域网中所有主机都能收到该请求。目的主机收到请求后就会向源主机单播一个 arp 响应分组,源主机收到后将此映射写入 arp 高速缓存(10-20min 更新一次)。
  1. 不管网络层使用的是什么协议,在实际网络的链路上传送数据帧时,最终还是必须使用硬件地址。
  2. 每一个主机或路由器都设有一个 arp 高速缓存 (arp cache),里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 ip 地址到硬件地址的映射表。





5. ip 数据报的格式



【例 4-1】 ip 数据报分片


6. ip 层转发分组的流程


必须强调指出:


路由器分组转发算法:

  1. 从数据报的首部提取目的主机的 ip 地址 d ,得出目的网络地址为 n
  2. 若网络 n 与此路由器直接相连,则把数据报直接交付目的主机 d;否则是间接交付,执行 (3)。
  3. 若路由表中有目的地址为 d 的特定主机路由,则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器;否则,执行 (4)。
  4. 若路由表中有到达网络 n 的路由,则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器;否则,执行 (5)。
  5. 若路由表中有一个默认路由,则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器;否则,执行 (6)。
  6. 报告转发分组出错。


7. 划分子网

  1. 子网掩码

规则:



2.划分子网

  1. 划分子网只是把 ip 地址的主机号 host-id 这部分进行再划分,而不改变 ip地址原来的网络号 net-id。



子网划分方法:


3.使用子网时分组的转发

  1. 在不划分子网的两级 ip 地址下,从 ip 地址得出网络地址是个很简单的事。
  2. 但在划分子网的情况下,从 ip 地址却不能唯一地得出网络地址来,这是因为网络地址取决于那个网络所采用的子网掩码,但数据报的首部并没有提供子网掩码的信息。
  3. 因此分组转发的算法也必须做相应的改动。


在划分子网情况下路由器转发分组的算法:


  1. 从收到的分组的首部提取目的 ip 地址 d
  2. 先用各网络的子网掩码和 d 逐位相“与”,看是否和相应的网络地址匹配。若匹配,则将分组直接交付。否则就是间接交付,执行(3)。
  3. 若路由表中有目的地址为 d 特定主机路由,则将分组传送给指明的下一跳路由器;否则,执行 (4)。
  4. 对路由表中的每一行,将子网掩码和 d 逐位相“与”。若结果与该行的目的网络地址匹配,则将分组传送给该行指明的下一跳路由器;否则,执行 (5)。
  5. 若路由表中有一个默认路由,则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器;否则,执行 (6)。
  6. 报告转发分组出错。


8. 无分类域间路由 cidr

  1. cidr 消除了传统的 a 类、b 类和 c 类地址以及划分子网的概念,因而可以更加有效地分配 ipv4 的地址空间。(如何理解?)
  2. cidr 使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。(让net-id 长度也可变)
  3. ip 地址从三级编址(使用子网掩码)又回到了两级编址。


cidr 地址块:

(1) 这个地址块的起始地址是 128.14.32.0。

(2) 在不需要指出地址块的起始地址时,也可将这样的地址块简称为“/20 地址块”。

(3) 128.14.32.0/20 地址块的最小地址:128.14.32.0

(4) 128.14.32.0/20 地址块的最大地址:128.14.47.255

(5) 全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。


路由聚合 (route aggregation) :


最长前缀匹配:



9. 网际控制报文协议(icmp)

icmp 报文的格式 :


  1. icmp 报文的种类
  2. icmp 报文的种类有两种,即 icmp 差错报告报文和 icmp 询问报文。
  3. icmp 报文的前 4 个字节是统一的格式,共有三个字段:即类型、代码和检验和。接着的 4 个字节的内容与 icmp 的类型有关。


icmp 差错报告报文共有 4 种:



不应发送 icmp 差错报告报文的几种情况:


icmp 询问报文有两类


2.icmp 的应用举例

(1)ping (packet internet groper)

  1. ping 用来测试两个主机之间的连通性。
  2. ping 使用了 icmp 回送请求与回送回答报文。


(2)traceroute 的应用举例

  1. 在 windows 操作系统中这个命令是 tracert。
  2. 用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。
  3. 它利用 ip 数据报中的 ttl 字段和 icmp 时间超过差错报告报文实现对从源点到终点的路径的跟踪。


10. 路由选择协议


  1. 静态和动态路由选择




2.内部网关协议 igp

  1. 在一个自治系统内部使用的路由选择协议。
  2. 目前这类路由选择协议使用得最多,如 rip 和 ospf 协议
  3. (1)rip 协议:
  4. rip 是一种分布式的、基于距离向量的路由选择协议。
  5. rip 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。

  6. “距离”的定义:
  7. 从一个路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。
  8. 从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。
  9. rip 协议中的“距离”也称为“跳数”(hop count),因为每经过一个路由器,跳数就加 1。
  10. rip 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少,即“距离短”。
  11. rip 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。
  12. “距离”的最大值为 16 时即相当于不可达。可见 rip 只适用于小型互联网。
  13. rip 不能在两个网络之间同时使用多条路由。rip 选择一个具有最少路由器的路由(即最短路由),哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。
  14. rip 协议的三个特点:
      1. 和谁交换——仅和相邻路由器交换信息。
      2. 交换什么——交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。
      3. 交换频率——按固定的时间间隔交换路由信息,例如,每隔 30 秒。当网络拓扑发生变化时,路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。

路由器在刚刚开始工作时,只知道到直接连接的网络的距离(此距离定义为 1)。它的路由表是空的。

以后,每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。

经过若干次更新后,所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。即“收敛“。

rip 协议的收敛 (convergence) 过程较快。“收敛”就是在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。



    1. rip 限制了网络的规模,它能使用的最大距离为 15(16 表示不可达)。
    2. 路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表,因而随着网络规模的扩大,开销也就增加。
    3. “坏消息传播得慢”,使更新过程的收敛时间过长。


(2)ospf 协议:

  1. “开放”表明 ospf 协议不是受某一家厂商控制,而是公开发表的。
  2. “最短路径优先”是因为使用了 dijkstra 提出的最短路径算法 spf
  3. 采用分布式的链路状态协议 (link state protocol)。
  4. 注意:ospf 只是一个协议的名字,它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。
  5. 三个要点:

(metric) /代价――费用、距离、时延、带宽等)。







  1. 每个路由器发现它的邻居结点【hello 问候分组】,并了解邻居节点的网络地址。
  2. 设置到它的每个邻居的成本度量 metric。
  3. 构造【dd 数据库描述分组】,向邻站给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息。
  4. 如果 dd 分组中的摘要自己都有,则邻站不做处理;如果有没有的或者是更新的, 则发送【lsr 链路状态请求分组】请求自己没有的和比自己更新的信息。
  5. 收到邻站的 lsr 分组后,发送【lsu 链路状态更新分组】进行更新。
  6. 更新完毕后,邻站返回一个【lsack 链路状态确认分组】进行确认。只要一个路由器的链路状态发生变化:
  7. 泛洪发送【lsu 链路状态更新分组】进行更新。
  8. 更新完毕后,其他站返回一个【lsack 链路状态确认分组】进行确认
  9. 使用 dijkstra 根据自己的链路状态数据库构造到其他节点间的最短路径。


3.外部网关协议 egp

rfc 4271 ~ 4278。



as。




  1. 打开 (open) 报文,用来与相邻的另一个 bgp 发言人建立关系。
  2. 更新 (update) 报文,用来发送某一路由的信息,以及列出要撤消的多条路由。
  3. 保活 (keepalive) 报文,用来确认打开报文和周期性地证实邻站关系。

4.通知 (notification) 报文,用来发送检测到的差错。


4.路由器的构成

  1. 路由器是互联网中的关键设备。
  2. 路由器的主要作用是
  3. 连通不同的网络。
  4. 选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。




11. ipv6



ipv6 和 ipv4 的对比:

  1. ipv6 将地址从 32 位(4b)扩大到 128 位(16b),更大的地址空间。
  2. ipv6 将ipv4 的校验和字段彻底移除,以减少每跳的处理时间。
  3. ipv6 将ipv4 的可选字段移出首部,变成了扩展首部,成为灵活的首部格式,路由器通常不对扩展首部进行检查,大大提高了路由器的处理效率。
  4. ipv6 支持即插即用(即自动配置),不需要 dhcp 协议。
  5. ipv6 首部长度必须是 8b 的整数倍,ipv4 首部是 4b 的整数倍。
  6. ipv6 只能在主机处分片,ipv4 可以在路由器和主机处分片。
  7. icmpv6:附加报文类型“分组过大”。
  8. ipv6 支持资源的预分配,支持实时视像等要求,保证一定的带宽和时延的应用。
  9. ipv6 取消了协议字段,改成下一个首部字段。
  10. ipv6 取消了总长度字段,改用有效载荷长度字段。11.ipv6 取消了服务类型字段。


ipv6 地址表示形式:


ipv6 基本地址类型



ipv6 向ipv4 过渡的策略


隧道技术:

ipv6 数据报变成了 ipv4 数据报的数据部分。



12. ip多播


13. 虚拟专用网 vpn

本地地址与全球地址


rfc 1918 指明的专用 ip 地址

专用网


虚拟专用网 vpn


虚拟专用网 vpn 构建


用隧道技术实现虚拟专用网



远程接入vpn


内联网 intranet 和外联网 extranet

投稿时间:2023-03-15  最后更新:2023-03-15

标签:   目的     网络           协议       数据

3

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
2024欧洲杯投注官网的友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有欧洲杯线上买球的版权问题,请与我联系,qq:4156828  

© 欧洲杯线上买球 copyright 2008-2023 all rights reserved. powered by 欧洲杯线上买球-2024欧洲杯投注官网

网站地图