计算机网络期末复习——第四章-网络层

第四章——网络层

    • 重点
    • 4.2 网际协议IP
      • 最长前缀匹配
    • 网际控制报文协议ICMP
    • IPV6
      • IPv6的地址
        • 从IPv4向IPv6过渡:
    • 4.6 互联网的路由选择协议
        • 内部网关协议RIP
      • RIP协议
    • 4.6.5 路由器的构成

概述:

重点

  • 虚拟互联网络的概念
  • IP地址和物理地址的关系(ARP工作原理)
  • 传统的IP地址分类和无分类域间路由选择CIDR
  • IP数据报的格式及IP协议的功能
  • 路由选择协议的工作原理

4.2 网际协议IP

与网际协议IP配套使用的有三个协议:

  • 地址解析协议ARP
  • 网际控制报文协议ICMP
  • 网际组管理协议IGMP

最长前缀匹配

在查找路由表时,可能得到不止一个结果,选择具有最长网络前缀的路由

主机路由:放在转发表最前面,可以方便的控制网络和测试网络

默认路由:放在转发表最后面,不管分组的最终目的网络在哪里,都由指定的路由器R来处理

网际控制报文协议ICMP

为了更有效的转发IP数据报和提高交付成功的机会,在网络层使用ICMP

ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告

ICMP报文有两大类:ICMP差错报告报文、ICMP询问报文

ICMP的应用举例

  • ping用来测试两个主机之间的连通性

  • Traceroute用来跟踪一个分组从源点到终点的路径,windows环境下为tracert

  • 发现路径MTU,利用IP数据报标志字段的中间为DF

IPV6

IPV6仍支持无连接的传送,但将协议数据单元PDU称为分组

IPV6数据报的两大组成部分:基本首部、有效载荷

IPv6将首部的长度变为固定的40字节,称为基本首部,把原来IPV4首部选项中的功能都放在扩展首部中,数据报途中经过的路由器都不处理这些扩展首部(逐跳选项扩展首部除外),这就大大提高了路由器的处理效率

IPv6的地址

IPv6的数据报的目的地址可以是以下三种基本类型之一:单播、多播、任播

为了使地址简洁,可使用冒号16进制记法,每个16位的值用16进制值表示,各值之间用冒号分隔

零压缩:一连串连续的零可以由一对冒号**::**取代,在任一地址中只能使用一次零压缩

IPv6地址分类

从IPv4向IPv6过渡:

两种向IPv6过渡的策略:

  • 使用双协议栈,两个协议栈,两种IP地址
  • 使用隧道技术,把IPv6数据报分装成IPv4数据报

4.6 互联网的路由选择协议

从路由算法的自适应考虑:

  • 静态路由选择策略(非自适应路由选择)
  • 动态路由选择策略(自适应路由选择)

互联网采用分层次的路由选择协议

自治系统AOS:

互联网的两大路由选择协议:

  • 内部网关协议IGP(在一个自治系统内部使用)
  • 外部网关协议EGP
内部网关协议RIP

距离的定义

RIP协议

4.6.5 路由器的构成

路由器的体系结构分为两个部分:路由选择部分(控制层面)、分组转发部分(数据层面)

分组转发部分由三部分组成:交换结构、一组输入端口、一组输出端口

路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因

常用的三种交换方法:通过存储器、通过总线、通过纵横交换结构

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