考点冲刺

  • IPv4格式 网络号A-2，其他减1，主机号统一减2；主机全1广播地址，127环回；
  • 因为MAC帧长度限制，要分片；
  • 只有首部，固定长度20B：首部长度，总长度，片偏移 418B（918在20世纪）源目；
  • NAT过程；
  • 分片：只有3bit NMD，N位没有意义；
  • 192.168 11000000.10101000
  • MAC地址会在发送时改变；
  • 划分5，6，7个子网；
  • 路由表的DNS，掩码全1，和全0目的地址掩码全0。

  • IPv6 16B

    3.1 网络层概述

    网络层提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务；

  • 和虚电路比较：面向连接（建立虚电路）：可靠但是昂贵；

    无连接：简单灵活可靠；

  • IP协议：使用相同协议将不同的网络连接成为一个虚拟互联网络；加上TCP就叫互联网。

  • ARP:地址解析协议
  • ICMP:网际控制报文协议
  • IGMP:网际组管理协议
  • ICMP和IGMP都使用IP协议，ARP是被IP使用的。

数据链路层？网络层？

3.2 IP协议

  • IP协议传输的是IP数据报，数据报的格式：
  • image.png

IP协议将离散的网络连接成整体，数据要通过路由器进行分组转发。

IP地址

32bit，4字节，每个字节用.分隔

分类的IP地址

A类:网络号：1字节，开头为0
B类：网络号2字节，开头为10
C类：网络号3字节，开头为110

网络类别 可以指派的网络号个数 可以指派的网络号个数
A类 27-2(全0，0+全1） 224-2(全0表示本网络,表示所有主机)
B类 214-1(128.0.0.0) 214-2（全0，全1）
C类 221-1(192.0.0.0) 28-2（全0，全1）

子网划分

  • 子网掩码：网络号，子网号，主机号。

  • 将子网掩码和IP地址逐位相与，得到的结果解释网络地址。

    CIDR

  • 10.2.3.0.1/10 表示网络前前缀所占比特数对应于网络号的部分。

  • 查找时使用最长前缀匹配决定下一跳地址；
  • 构成超网/路由聚合：将相同网络前缀的IP地址放到一个项目中去，构成一个CIDR地址块；

10.2.3.0.1/10 R2
10.128.3.0.1/10 R2
10.0.0.0/8 R2

IPv6协议

  • 单播
  • 多播

  • 任播

    4.3 路由协议

  • 内部网关协议：自洽系统内部；

  • 外部网关协议：自洽系统间；

IGP:RIP,OSFP

RIP

基于距离向量的路由选择协议；
按照固定的时间，仅和相邻的路由进行信息交换，并更新自己的路由信息；
距离向量算法：
image.png

OSPF协议

  1. 洪泛法(flooding),向所有路由器发送信息；
  2. 发送相邻路由器链路状态；
  3. 当且仅当发生变化时，才使用洪泛法发送信息；

RIP只能接收到相邻路由器的信息，不能知道全网的结构的。

路由算法：Dijkstra

外部网关协议

BGP，边界网关协议
工作原理：一个as选择至少一个路由器作为发言人；发言人之间交换路由信息；
BGP报文：

  • 打开 open
  • 更新 update
  • 保活 keepalive
  • 通知 notification
RIP UDP 距离向量 相邻路由器交换信息
OSPF IP 链路状态 所有路由器交换信息
BGP TCP 路径向量 本结点相邻路由器

4.4 IP组播/多播

视频服务器->90主机， 一个视频需要创建90个副本。
多播至于要发送一次：视频服务器发送一次多播到R1，R1可以把收到的数据分成n个副本，再转发给n个路由器，以此类推，当到达目的局域网的时候，通过硬件多播实现多个成员接受。
D类地址：1110开头，我们就用D类地址标志多播组，一共就可以标记2^28个，并且它传输的IP数据报中，协议字段是2，网际组管理协议IGMP。
多播地址只能用于目的地址。

IGMP和多播路由算法

  1. 主机要加入多播组，发送IGMP报文给组播路由器，转发组关系给其他组播路由器。
  2. 周期性询问主机是否在组播组里，若几次无应答，则不再转发改组成员给其他组播路由器。

4.5 网络层设备

路由器：可以连接 不同 的网络，并且连接广播域时，必须使用路由器。
工作流程：路由器首先检查是否在本局域网内，若在，直接交付，若不在，查询路由表并转发。

常见的路由表

目的网络IP 子网掩码 下一条地址 接口