计算机网络笔记(复试准备)

计算机网络笔记(复试准备)

第一章

网络,互联网与因特网

网络由若干个结点和连接这些结点的链路组成

多个网络通过路由器连接起来这也就形成了一个更大的网络即是我们熟知的互联网也就是“网络的网络”

因特网是世界上最大的网络

问:internet和Internet的区分?

internet:互联网or互连网,为一个通用名词,泛指多个计算机网络互连而成的网络,这些网络通信协议任意

Internet:因特网,即为一个专有名词,指的是全球最大的开放的,有众多网络互联而成的计算机,采用TCP/IP协议族前身为美国的ARPNET

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因特网的标准化工作

特点:面向公众-即所有的RFC技术文档都可以在因特网上免费瞎子,任何人都可以随时用电子邮件发表对某个文档的意见或者是建议

ISOC因特网协会:负责对因特网进行一个全面管理在世界范围内促进其发展和使用

其协会分忧三个部分:因特网体系结构委员会IAB,负责管理因特网有关协议的开发

因特网工程部IETF,负责研究中短期工程问题,主要针对协议的开发及标准化

因特网研究部IRTF,从事理论方面的研究和开发一些需要长期考虑的问题

口诀:短ie长ir,协议开发iab

指定因特网标准需要四个阶段分别是:

因特网草案(非RFC)-》建议标准(从这个阶段开始称为RFC文档)——》草案标准-》因特网标准

因特网的组成

边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成,由用户直接使用,用于通信和资源共享

核心部分:有大量网络和边缘路由器组成,是为边缘部分提供服务的

电路交换,分组交换和报文交换

电路交换

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分组交换

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报文交换

与分组交换类似,只是不会事先分组也不会限制数据大小一次传一条报文

对比

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计算机网络的定义和分类

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计算机网络分类

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wide,metropolitan,local,personnal

性能指标

性能指标可以从不同方面度量计算机网络的性能

常用性能指标:1,速率

2,带宽

3,吞吐量

4,时延

5,时延带宽积

6,往返时间

吞吐量

指的是单位时间内通过某网络(或信道,接口)的数据量

经常用于对现实世界中的网络的测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络

受网络的带宽或额定速率的限制

时延

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若是忽略处理的时延我们也不能直接确定是发送时延还是处理时延主导,要具体问题具体分析

时延带宽积

我们可以把传播路径看成一个管道,里面装满了比特,其体积就是时延带宽积,横截面的面积为带宽长度则用传播时延去衡量

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利用率

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丢包率

丢包率即分组的丢失率,只在一定范围内丢失的分组数量占总分组数量的比率

丢失原因:

分组误码or网络拥塞

计算机网络体系结构

常见的计算机网络体系结构

法律上的国际标准:

osi体系结构:物联网输会示用

事实上的体系结构:

TCP/IP体系结构:网络接口层,网际层,传输层,应用层

教学常用的体系结构:

原理体系结构:物联网输用

分层的必要性

优点

  • 各层之间是独立的:某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的,而仅仅需要知道该层通过层间的接口(即界面)所提供的服务。由于每一层只实现一种相对独立的功能,因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。这样,整个问题的复杂程度就下降了。
  • 灵活性好:当任何一层发生变化时(例如由于技术的变化),只要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不受影响。此外,对某一层提供的服务还可进行修改。当某层提供的服务不再需要时,也可以将这层取消。
  • 结构上可分割开:各层都可以采用最合适的技术来实现。
  • 易于实现和维护:这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理,因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。
  • 能促进标准化工作:因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。

应用层:解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题

运输层:解决进程之间基于网络的通信问题

网络层:解决分组在多个网络传输路由问题

数据链路层:解决分组在一个网络或者一段链路上的传输问题

物理层:解决使用何种信号来传输比特问题

分层思想举例:

我的电脑通过浏览器访问百度,实际上就是我的浏览器进程和百度服务器的WEB服务在网络中进行通信交互的过程。这个过程发生了什么?

1、 计算机应用层根据HTTP协议规定生成一个HTTP报文,交给运输层处理。

2、 运输层给这个报文添加一个TCP首部(包含目的地址源地址等),形成一个TCP报文段,接下来交给网络层处理。

3、 网络层再给TCP报文段添加一个IP首部,变成IP数据报(使报文可以在网路中传输,被路由转发),网络层将IP数据报交给数据链路层处理。

4、 数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部,形成一个帧(包含目的地址,源地址,类型,保障可以被目的地址接收)链路层将帧交给物理层。

5、 物理层将帧前面加一段前导码(让目的主机做好接受帧的准备)物理层将整段报文处理成0和1的高低平信号,发送给网络。

6、 到达路由器,路由器物理层将信号变换为比特流,将前导码去掉,也就是帧,交给数据链路层。

7、 数据链路层将首位去掉,交付给网络层,也就是IP数据报。

8、 网络层解析出IP数据报的首部,知道目的地址,查找路由器自身的路由表,确定转发端口,网络层把IP报交给数据链路层。

9、 数据链路层加一个首部尾部,形成帧,交给物理层。

10、 物理层将帧得比特流前面加上前导码,转化为物理信号交给网线传到WEB服务器,

11、 WEB服务器的物理层收到比特流后,将前导码去掉,保留的帧交给数据链路层。

12、 数据链路层拿到帧,数据链路层将首尾去掉,生成IP数据报,交给网络层。

13、 网络层将IP数据报的首部去掉,也就是TCP报文段,交付给运输层。

14、 运输层将TCP报文段的TCP首部去掉后,把HTTP报文交给应用层。

15、 应用层对HTTP报文进行解析,然后回复给计算机发送HTTP相应报文。

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专用术语

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物理层

物理层的基本概念

物理层考虑的是怎么样才能连接各个计算机的传输媒体上传输数据比特流

物理层为数据链路层屏蔽了各个传输媒体的差异,是的数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络具体的传输媒体是什么

物理层协议的主要任务

机械特性:指名接口的所有接线器的形状和尺寸,引脚的数目及排列,固定和锁定的装置

电气特性:指名在接口电缆的各条线上出现的电压范围

功能特性:指名某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义

过程特性:指名对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

物理层的传输媒体

计算机网络–物理层下面的传输媒体 - 知乎 (zhihu.com)

传输方式

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编码与调制

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解释:消息经过层层封装最后到了物理层被看成一串二进制代码,计算机将其变成一群高低电压发送出去,这时候就是数据的电磁表现,信源发送出去的基带信号有两种,分别是数字基带信号和模拟基带信号

常用的编码方式

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基本调制方法

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混合调制

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信道的极限容量

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数据链路层

链路的概念:

从一个结点到相邻结点的一段物理线路,其间没有其他结点

什么是数据链路?

是指吧实现通信线路的硬件和软件加到链路上,构成了数据链路

数据链路层用什么来传输数据

检错码放在帧的哪个位置

置于帧尾

可靠传输是什么意思?

发送方发送什么接收方就能收到什么

封装成帧

简述一下什么是封装成帧

封装成帧是指数据链路层给上层交付的协议数据单元添加帧头和帧尾使之成为帧

帧头和帧尾都包含由重要控制信息

帧头和帧尾的作用之一就是帧定界

什么是透明传输

是指数据链路层对上层交付的传输数据没有任何限制,就好像数据链路层不存在一样

面向字节的物理链路使用字节填充的方法实现透明传输

面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输

差错检测

检错码的作用是什么?

检错码只能检测处帧在传输过程中出现了差错,但并不能定位擦错因此无法纠正错误

如何纠正差错?

要想纠正传输中的差错,可以使用冗余信息更多的纠错码进行前向纠错。但是纠错码的开销较大在计算机网络中较少使用

循环冗余校验CRC

有很好的检错能力,但是计算较为复杂,但非常易于用硬件实现因此被广泛用于数据链路层

在计算机网络中通常采用我们后续课程中将要讨论的检错重传方式来纠正传输中的差错或者仅仅是丢弃检测到差错的帧,整个取决于数据链路层向其上层提供的是可靠传输服务还是不可靠服务

停等协议

接收端检测到数据分组有误码的时候将丢弃并等待发送方的超时重传。但对于误码率较高的点对点链路为了让对方尽早重传,可以给发送方发送NAK分组

如何判断收到的数据分组是否重复

数据分组编号,对于停等只需要一个比特编号即可

如何判断收到的ACK分组是否重复

ACK分组编号,比特数量和数据分组编号数量一致

超时重传的时间间隔如何设置?

略大于“从发送方到接收方的平均往返时间”

回退N帧协议GBN

发送方

发送窗口的取值大于1小于2的n次方-1(n为构成分组序号的比特数量)

发送方可在未收到接收方确认分组的情况下,将序号落在发送窗口内的多个数据分组全部发出去

发送方收到多个重复确认时,可以在重传计时器超时钱尽早开始重传

某个已发送的数据分组产生超时重发时后续在发送窗口内且已发送的数据分组必须全部重传

接收方

接收方收到未按需到达的数据分组时,除丢弃之外,还要对最近按序接受的数据分组进行确认

属于一种连续ARQ协议,又是滑动窗口协议

当通信质量不好使,其信道利用率并不比停等协议差。

SR协议(选择重传)

其实就是接收方窗口不为1

点对点协议PPP

ppp协议为在点对点链路传输各种协议数据报提供了一个标准方法主要由哪三部分构成?

对各种协议数据报的封装方法

链路控制协议LCP-用于建立,配置以及测试数据链路的连接

一套网络控制协议NCPs-其中的每一个协议支持不同的网络层协议

ppp帧的透明传输

面向字节的异步链路使用字节填充法(插入转义字符)

面向比特的同步链路使用的是比特填充法(零比特填充法)

媒体接入技术的基本概念

共享信道要着重考虑的一个问题就是如何协调发送和接收站点对一个共享传输媒体的占用,即媒体接入控制MAC

媒体接入控制控制分为哪两类?

静态划分信道和动态接入控制

静态划分信道分为哪三种?

频分多址,时分多址和码分多址

动态接入控制分为?
受控接入和随机接入

静态划分信道是什么意思?

预先固定分配号信道

受控接入分为哪两类?

分为集中控制和分散控制

集中控制的概念是什么?

有个主站以循环的方式轮询访问每一个站带你有无数据发送,只有被轮询到的站点才能发送数据,最大的缺点是会存在单点故障问题

分散控制的概念是?

各站点是平等的,并连接成一个环形网络。令牌(一个特殊的控制帧)沿环逐站传递,接收到令牌的站点才有权发送数据,并在发送完数据后将令牌传递给下一个站点

随机接入的概念是?

所有站点通过竞争,随机的在信道上发送数据。如果恰巧有两个或者多个站点在同一个时刻发送数据,则信号在攻向媒体就要产生碰撞使得这些站点发送的数据都失败。因此这类协议的关键是如何尽量避免冲突和冲突之后如何尽快恢复通信。著名的就是共享式以太网使用的随机接入。

静态接入信道相关

什么是频分复用

指的是所有用户同时占用不同的频带资源并行通信

什么是时分复用

时分复用的所有用户在不同的时间占用同样频率

什么是码分多址技术?

在CDMA种,每个比特时间在划分为m个短的间隔(”码片”),通常m为64或者是128

CDMA的每个站被指派一个唯一的mbit码片序列:
1.一个站如果发送比特1,则发送他自己的mbit码片序列

2.若是发送0,则发送自己码片反码

规则如下:

每个站的码片序列必须各不相同并且相互正交

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CSMA/CD

简述其工作原理

多点接入MA:多个主机连接在一条总线上的竞争使用总线;

载波监听C:发帧之前先检测总线,若总该你空闲96比特时间则立刻发送:若总线忙,则连续检测总线知道总线空闲96比特时间后重新发送

碰撞检测CD:变发送边检测碰撞,若检测到碰撞,则立即停止发送退避一个随机的时间段再发送

先听后说,边听边说;一旦冲突,立即停说;等待时机,重新再说

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CSMA/CA

802.11无线局域网在MAC层使用CSMA/CA协议,以尽量减小碰撞发送的概率。不能使用CSMA/CD协议的原因是在无线局域网中无法实现碰撞检测。在使用CSMA/CA的捅死还会使用停等协议来实现可靠传输

方要发送帧的站点检测到信道从忙->空闲时要执行退避算法

在无线局域网中的mac帧首部中有一个持续期字段,用来填入在本帧结束后还要占信道多久时间,其他站点通过该字段实现虚拟载波监听

允许发送的数据的站点进行预约来避免隐蔽占的问题即在发送数据帧之前先发送请求发送RTS帧,在收到允许发送CTS帧后就可发送数据帧

MAC,IP,ARP总结

MAC

1.当多个主机连接到同一个 广播信道上,要实现两个主机之间额通信,必须让每个主机都具有一个唯一标识其就是mac地址

2.当每个主机发送的 帧中必须携带标识发送主机和接收主机的地址

MAC地址一般 **固化在网卡(网络适配器)**的电可擦除可编程只读存储器EEPROM中,因此MAC地址也被称为 硬件地址

有时也被称为物理地址

3.一般情况下,用户主机都会包含两个网络适配器:有线局域网适配器(有线网卡)和无线局域网适配器(无线网卡)。每个网络适配器都有一个全球唯一的MAC地址。而交换机和路由器往往拥有更多的网络接口,所以会拥有更多的MAC地址。故严格来说

严格来说,MAC地址是读网络上各接口的唯一标识,而不是对网上各个设备的唯一标识

IP

ip地址是因特网上的主机和路由器所使用的地址,用于标识两部分信息分别是?

网络编号+主机编号

什么时候可以只用mac地址标识又是什么时候要用ip和mac地址?

如果是一个单独的网络,不介入因特网,可以只使用MAC地址

如果主机所在的网络要接入因特网,则ip地址和mac地址都需要使用

数据包转发过程中ip地址与mac地址的变化情况?

源ip地址和目的ip地址保持不变

源mac地址和目的mac地址逐个链路(或逐个网络)改变

ARP地址解析协议

简述其过程?

源主机在自己的 ARP高速缓存表中查找目的主机的IP地址所对应的MAC地址,若找到了则可以封装MAC帧进行发送;若找不到则发送ARP请求(封装在广播MAC帧中);

目的主机收到ARP请求后,将源主机的IP地址和MAC地址记录到自己的ARP高速缓存表中,然后给源主机发送ARP响应(封装在单播ARP帧中),ARP响应中包含有目的主机的IP地址和MAC地址

源主机收到ARP响应后,将目的主机的IP地址和MAC地址记录到自己的ARP高速缓存表中,然后就可以封装之前想发送的MAC帧并发送给目的地址

arp的作用范围?

逐段链路或者逐个网络使用

注:ARP没有安全验证机制,存在ARP欺骗问题

集线器与交换机

集线器HUB

早期以太网的互联设备

工作在OSI体系结构的物理层

对接收到的信号进行放大转发

使用集线器作为互连设备的以太网仍然属于 共享总线式以太网(csma/cd)。集线器互连起来的所有主机共享总线带宽,属于同一个碰撞域和广播域

交换机SWITCH

目前以太网中使用最广泛的互连设备

工作在OSI体系结构的数据链路层(也包括物理层)

根据MAC地址对帧进行转发

使用交换机可以根据MAC地址过滤帧,隔离 碰撞域

交换机的每个接口都是一个独立的 碰撞域

交换机不隔离 碰撞域(VLAN除外)

以太网交换机自学习和转发帧的流程

交换机收到帧后,在帧交换表中查找真的目的MAC地址所对应的接口号,然后通过该接口转发帧

是一个 即插即用的设备,刚上电的时候内部的帧交换表是空的。随着网络中各个主机间的通信,通过 自学习算法自动逐渐

建立起帧交换表

自学习过程

1.收到 帧后进行 登记,登记的内容是 帧的源MAC地址及进入交换机的 接口号

2.根据 帧的目的MAC地址和交换机的 帧交换表对帧进行转发,有以下三种情况:

明确转发:交换机知道应当从哪个(或哪些)接口转发该帧(单播,多播,广播)

盲目转发:交换机不知道应当从哪个端口转发帧,只能将其通过除进入交换机的接口外的其他所有接口转发(泛洪

明确丢弃:交换机知道不应该转发该帧,将其丢弃

帧交换表的每条记录有自己的 有效时间,到期删除。原因如下:
交换机接口改接了另一台主机

主机更换了网卡

以太网交换机的生成树协议STP

如何提高以太网的可靠性?

添加 冗余链路可以提高以太网的可靠性

冗余链路带来的负面效果及原因?

形成网络环路

会进一步导致一下问题:
1.广播风暴:大量消耗网络资源,使得网络无法正常转发其他数据帧

2.主机收到重复的广播帧:大量消耗主机资源

3.交换机的帧交换表震荡(漂移)

故以太网使用 生成树STP,可以在增加冗余链路来提高网络可靠性同时又 避免网络环路带来的各种问题,避免的方法一定要遵守逻辑拓扑接口必须是树型的

当物理拓扑发生变化时,交换机都需要进行 生成树的重新计算

VLAN的实现机制

IEEE 802.1Q帧对以太网的MAC帧格式进行了扩展,插入了 4字节的VLAN标志

VLAN的最后12bit称为VLAN标识符 VID,它唯一地标志了以太网帧属于哪一个VLAN

VID有效取值范围时1-4094

802.1Q帧是由交换机处理不是由用户主机处理,又“打标签”和“去标签”

交换机的端口类型:Access Trunk Hybrid

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网络层梳理

概述

网络层的主要任务是什么?

实现网络互联,进而实现各网络之间的传输

要实现网络层的任务,需要解决一下哪些主要问题?

网络层向运输层提供怎样的服务(“可靠传输”还是“不可靠传输”)

网络层寻址问题

路由选择问题

因特网是目前全世界用户最多的互联网,其使用的是什么协议?

TCP/IP协议

TCP/IP协议栈的网络层使用的是什么协议?又称为什么层?

网际协议IP,故又称“网际层”

两种服务

虚电路服务

思路:可靠通信应当由网络保证

连接的建立:必须建立网络层连接

终点地址:必须连接建立阶段使用,每个分组使用短的虚电路号

分组的转发:属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发

分组的顺序:总是按发送顺序到达终点

服务质量保证:可以将通信资源提前分配给每一个虚电路,容易实现

数据报服务

思路:可靠通信应当由用户主机保证

连接的建立:不需要建立网络层连接

终点地址:每个分组都有终点的完整地址

分组的转发:每个分组都可以走不同的路由

当结点出故障时:出故障的结点可能丢失分组,一些路由可能会发生变化

分组的顺序:到达终点时可能不一定按发送顺序

服务质量保证:很难实现

IPV4

地址概述

简述ipv4地址的意义?

ipv地址就是给因特网上的每台主机或者路由器的每一个接口分配一个在全世界范围内时唯一的32比特的标识符

ip地址由什么进行分配?

ip地址由因特网名字和数字分配机构ICANN进行分配

我国用户可向亚太网络信息中心APNIC申请ip地址,需要进行缴费

2011年2月互联网号码分配管理局IANA宣布,IPV4已经分配完毕

我国在2014-2015年也逐步停止了向新用户和应用分配IPv4地址同时全面开展部署IPv6

ipv4的编址方法经历了什么历史阶段?

分类编址-划分子网-无分类编址

分类编制的IPV4

说出每一类地址和其特点?

A类地址,网络号一字节且第一位固定为0,主机号为三字节

B类地址,网络号两字节且前两位固定为10,主机号位二字节

C类地址,网络号位三个字节且前三位固定为110,主机号位一字节

D类地址为多播地址,前四位为1110

E类地址前四位全为1且保留为今后使用

注意事项

1.只有a,b,c类地址可以分配给网络中的主机和路由器的各接口

2.主机号为”全0“为网络地址,不能分配给主机和路由器的各接口

3.主机号为”全1“为广播地址,不能分配给主机或路由器的各接口

一般不适用的特殊ip地址分别是什么?请简述

主机号,网络号全0,可以作为源地址,但不可以作为目的地址,代表的意思时 本网络上的本主机(DHCP协议)

网络号0,但主机号为host-id,可以作为源地址但是不可以作为目的地址,代表的意思是 本网络上的某台主机host-id

网络号全1且主机号全1,不可以作为源地址但可以时目的地址,代表的意思是 只在本网络上进行广播(各路由器均不转发)

网络号为net-id,但是主机号全1,不可以作为源地址但是可以作为目的地址,代表的意思是 对net-id上的所有主机进行广播

网络号为127,主机号非全0or全1,可以作为源地址也可以作为目的地址, 用于本地软件环回地址

划分子网的IPV4

新增网络申请新的网络号会带来什么弊端呢?

需要等待时间和花费更多费用

会增加其他路由器中路由表记录的数量

浪费原有网络号中剩余的大量ip地址

如何确定ip地址中的主机号部分被借用了几个比特作为子网号?

子网掩码 使用连续的比特1来对应网络号和子网号

子网掩码 使用连续的比特0来对应主机号

将划分子网的 ipv4地址与相应的 子网掩码进行 逻辑与运算可以得到IPv4地址 所在子网的网络地址

无分类编址的IPv4地址

划分子网的缺点是什么?

数量巨大的c类网因为其地址空间太小并没有得到充分使用,而且因特网的ip地址仍然在加速消耗,整个 ipv4地址空间面临全部耗尽的威胁

CIDR的特点

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

CIDR可以更加有效的分配IPv4的地址空间,并且可以在新的IPv6使用之前允许因特网的规模继续增加

使用的是”斜线记法“

我们 只要知道CIDR地址快中的任何一个地址,就可以知道该地址快的全部细节

IPV4应用规划

什么是定长的子网掩码?

使用同一个子网掩码来划分子网

子网划分方式不灵活:只能划分出2的n次方个子网(n是从主机号部分借用的用来作为子网号的比特数量)

每个子网所分配的ip地址数量相同容易造成ip地址浪费

什么是变长的子网掩码?

使用不同的子网掩码来划分子网

子网划分方式灵活:可以按需分配

每个子网所分配的ip地址数量可以不同,尽可能减少对IP地址的浪费

ip数据报发送和转发的过程

简述主机发送ip数据报的过程?

判断目的主机是否和自己在同一个网路(子网掩码相与)

若在同一个网络,则直接交付

若不在同一个网络,则属于间接交付,传输个主机所在网络的默认网关(路由器),由默认网关帮忙转发

路由器转发ip数据报的过程?

检查ip数据报首部是否出错:

若出错,则直接丢弃该ip数据报并通告源主机

若没有出错则进行转发

根据IP数据报的目的地址在路由器中查找匹配的条目?

若找不到匹配的条目,则转发给条目中指示的下一条;

若找不到,则丢弃该ip数据报并通告源主机

静态路由配置及其问题

什么是静态路由配置?

指的是用户或网络管理员使用路由器的相关命令给路由器 人工配置路由表

其缺点?

不能及时适应网络状态的变化且一般只能在小规模网络中采用

为什么静态路由配置会导致路由环路的错误?

配置错误

聚合了不存在的网络

网络故障

路由条目的类型有啥?

直连网络

静态路由(人工配置)

动态路由(路由选择协议)

特殊的静态路由条目?

默认路由(目的网络和掩码皆为0.0.0.0)

特定主机路由(目的网络为特定主机的ip地址,地址掩码为255.255.255.255)

黑洞路由(下一跳为null)

路由选择协议概述

什么是动态路由?

路由器通过路由选择协议自动获取路由信息

比较复杂开销大但能比较好地适应网络状态的变化

适用于大规模的网络

什么是静态路由

由人工配置的网络路由,默认路由,特定主机路由,黑洞路由等都属于静态路由

简单开销小但不能及时适应网络状态的变化

一般只在小规模网络中采用

因特网采取分层次的路由选择协议,分别是什么协议?

有两种类型

1.内部网关协议IGP(如:RIP,OSPF)

2.外部网关协议EGP(如BGP)

什么是路由表?

路由表一般仅包含从目的网络到下一跳的映射

路由表需要对网络拓扑变化的计算最优化

什么是转发表

转发表是从路由表得出的

转发表的结构应当使查找过程最优化

内部网关协议中有哪些重要的协议?

基于距离向量的:RIP(最早使用),IGRP是思科早期私有的协议现在已经被EIGRP取代

基于链路状态的:OSPF在各种网络中广泛使用,集成化IS-IS是ISP骨干网上最长常用的IGP协议

RIP路由信息协议

rip要求自治系统AS内的每一个路由器都要维护什么?

要求AS中的每一个路由器都要维护从它自己到AS内的其他每一个网络距离记录,称为“距离向量

rip如何衡量到达目的网络的距离

使用跳数作为度量

路由器到直连网络的距离定义为1

路由器到非直连网络的距离定义为所经过的路由器+1

距离到16是相当于不可达,且只适用于小型互联网

什么用等价均衡负载

当到达同一目的网络有多条距离相等的路由时,可以采用等价负载均衡

基本工作流程?

1.路由器刚开始工作时,只知道自己到直连网络的距离为1

2.每个路由器仅和相邻路由器周期性的交换并更新信息

3.若干次交换和更新后,每个路由器都知道到达本AS内各网络的最短距离和下一条地址

坏消息传的慢的问题?

又称之为路由环路或距离无穷计数问题,这是距离向量算法的一个固有问题

解决方法:

限制最大的路径距离为15

当路由器发生变化是就立刻发送更新报文,而不仅时周期性发送

水平分割:记录到某特定路由信息的接口,而不让同一个路由再通过此接口向反方向传送

OSPF开放最短路径优先

最短路径是基于什么方法实现?

Dijkstra提出的最短路径算法SPF

其优点?

基于链路状态实现的而不像 RIP那样基于距离向量

在算法上保证了不会产生路由环路(基于最小生成树的概念)

不限制网络规模,更新效率高收敛速度快

使用OSPF的每个路由器都会产生链路状态通告LSA。其包含:直连网络的链路状态信息和邻居路由器的链路状态信息

LSA封装再链路状态更新分组LSU中,采用洪泛法发送

使用OSPF中的每个路由器都有一个链路状态数据库LSDB,用于存储LSA

通过各路由器洪泛发送封装自己LSA的LSU分组,各个路由器的LSDB最终将达到一致

OSPF有几个分组类型

五种

问候分组

数据库描述

链路状态请求

链路状态更新

链路状态更新

边界网关协议BGP的基本工作原理

什么是外部网关协议EGP

在不同自治系统内,度量路由的“代价”(距离,带宽,费用等)可能不同

自治系统之间的路由选择必须考虑相关策略

BGP只能力求寻找一条能够到达目的网络比较好的路由即可

什么时BGP发言人

再配置BGP时候,每个自治系统的管理员都选择至少一个路由器作为该自治系统的“BGP发言人”,也可以理解为边界路由器

BGP发言人如何工作?

不同自治系统的BGP发言人要交换路由信息首先必须建立TCP连接端口号179

再此tcp连接上交换BGP报文以建立BGP会话

利用BGP会话交换路由信息

使用TCP连接交换路由的两个BGP发言人彼此称对方为邻站或者是对等站

BGP有什么报文

BGP-4有四种报文:
OPEN报文:用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系,使得通信初始化

UPDATE报文

KEEPLIVA报文:用于周期性证实邻站的连通性

NOTIFICATION报文:用来发送检测到的错误

IPv4数据报的首部格式

网际控制协议报文协议ICMP

主机和路由器用ICMP来发送什么报文

差错报告报文和询问报文

ICMP差错报告报文共有一下几种

终点不可达

源点抑制

时间超过

参数问题

改变路由

什么情况下不应发送ICMP差错报文

对ICMP插座报告不再发送ICMP差错报告报文

对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报文报告

对具有多播地址的

对具有特殊地址的数据报(127or全0)

常用的ICMP询问报文有哪两种?

回送请求和回答

时间戳请求和回答

icmp的应用

分组网间探测PING

跟踪路由traceroute

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