计算机网络期末复习——第四章-网络层

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