【计算机网络】—— 网络应用通信基本原理
【计算机网络】—— Socket通信编程与传输协议分析
【计算机网络】—— IP协议及动态路由算法
【计算机网络】—— 中小型网络构建与配置
网络层核心功能是转发(forwarding将分组从路由器的输入端口转移到合适的输出端口)与路由(routing确定分组从源到目的经过的路径)。
IP数据报包含:
版本号字段占4位;首部长度字段占4位;服务类型(TOS)字段占8位;总长度字段占16位;生存时间(TTL )字段占8位(路由器转发一次分组,TTL减1; TTL=0,丢弃该IP分组); 协议字段占8位; 首部校验和字段占16位(对IP分组首部的差错检测);源IP 地址、目的IP 地址字段各占32位。
IP分片:
网络链路存在MTU (最大传输单元)—链路层数据帧可封装数据的上限,将IP分组向较小MTU链路转发时,进行“分片” (fragmented):1个IP分组分为多片IP分组;IP分片到达目的主机后进行“重组”(reassembled);IP首部的相关字段用于标识分片以及确定分片的相对顺序,包括总长度、标识、标志位和片偏移。
标志位字段占3位:
DF (Don’t Fragment) 、MF (More Fragment)
DF =1:禁止分片;DF =0:允许分片;MF =1:非最后一片;MF =0:最后一片。
片偏移字段占13位:一个IP分组分片封装原IP分组数据的相对偏移量,片偏移字段以8字节为单位。
最大分片可封装的数据为:d=⌊ M − 20 8 \frac{M-20}{8} 8M−20⌋8 ,需要的总片数为:n=⌈ L − 20 d \frac{L-20}{d} dL−20⌉ ,每片的片偏移字段取值为: F i = d 8 {\rm F}_i=\frac{d}{8} Fi=8d(i-1) ,1≤i≤n ,每片的总长度字段为: f ( x ) = { d + 20 , 1 ≤ i < n L − ( n − 1 ) d , i = n f(x)=\left\{\begin{aligned} & d+20, 1≤i
IP编址(addressing):
32 比特(IPv4)编号,用以标识主机、路由器的接口。包含网络号(NetID) – 高位比特,用以标志网络,主机号(HostID) – 低位比特,用以标志主机。
IP 子网,IP地址具有相同网络号的设备接口,不跨越路由器(第三及以上层网络设备)可以彼此物理联通的接口。其中第一个IP编号为网络号,最后一个为广播号,或者广播地址。
Prefix和subnet mask,NetID、SubID位全取1,HostID位全取0的IP address 称为subnetmask 子网掩码,全部为1的 个数称为 prefix,前缀。
子网地址+子网掩码→准确确定子网大小。每一个IP地址都应该详细标明子网掩码或者前缀,如10.10.10.10 255.255.255.0 或者10.10.10.10/24对于数据报网络路由器转发路由非常重要。
互联网控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol)支持主机或路由器进行差错(或异常)报告以及网络探询。网络探询报文(2组)主要含回声(Echo)请求与应答报文(Reply)与时间戳请求与应答报文。
ICMP协议中较为常用的工具Ping和Tracer route。Ping 的原理是通过向目的主机发送 ICMP Echo 请求报文,目的主机收到之后会发送 Echo Reply 回答报文,Ping根据时间和成功响应的次数估算出数据包往返时间以及丢包率;Traceroute工具用来跟踪一个分组从源点到终点的路径,有2种实现方案:基于UDP实现和基于ICMP实现。
动态主机配置协议,DHCP: Dynamic Host ConfigurationProtocol,客户端能够从配置了DHCP的服务器动态获取:IP 地址;子网掩码;默认网关地址;DNS 服务器名称与IP 地址。
过程为:客户端0.0.0.0向255.255.255.255发送主机广播 “DHCP discover”(发现报文);DHCP服务器利用 “DHCP offer” (提供报文) 进行响应;主机请求IP地址: “DHCP request” (请求报文);DHCP服务器分配IP地址: “DHCP ack” (确认报文)。
路由算法(协议)确定去往目的网络的最佳路径,转发表(路由表)确定在本路由器如何转发分组。主要分为静态路由和动态路由。静态路由手工配置、路由更新慢、优先级高;动态路由的路由更新快、能够定期更新并及时响应链路费用或网络拓扑变化。
动态路由算法典型的有两种:基于全局信息(所有路由器掌握完整的网络拓扑和链路费用信息)的链路状态(LS) 路由算法,基于分散信息(路由器只掌握物理相连的邻居以及链路费用,邻居间信息交换、运算是迭代过程)的距离向量(DV)路由算法。
Dijkstra 算法可以实现链路状态(LS) 路由算法,Bellman-Ford算法可以实现距离向量(DV)路由算法。
1、安装有Wireshark的客户端;
2、能够提供DHCP服务的服务器,或者能够开启热点的手机;
3、Packet Tracer、ENSP、GNS3、EVE-NG等网络虚拟仿真平台。
1、ICMP协议中的工具Ping和Tracer route测试。
Tracer route在Linux及路由器交换机等设备使用Traceroute,在Windows一般使用tracert。
使用Traert 探测牛津大学的域名:
验证了从源地址到目的地址的转发表,经过18跳到达,路途经过的节点查询IP所在地,即可得到路径。
使用Ping 探测该域名,Windows系统中默认发送4个32bytes的ECHO,Linux系统默认不会自动终止,需要按ctrl+c终止。Ping不能完全确保目标主机是否可访问,有些服务器为了防止通过Ping探测到,通过防火墙设置了禁止Ping或者在内核参数中禁止Ping。
TTL为47,47+18-1 = 64猜测服务器是Linux或者Unix类,查看Header得知其Server是Apache。
使用Ping 和 Tracer route,以及Nslookup并不能完全保证得到确切的网站对应的IP地址(很多WEB使用反向代理、CDN、负载均衡等技术),如上图Princedon.edu使用了Cloudflare基于反向代理的内容分发网络(CDN, Content Delivery Network)技术。
2、IP数据报格式与IP数据报分片
IP数据报分片的计算和验证思路:应该先根据理论知识计算分片,再验证。IP分片时暂不考虑传输层分段,可以尝试用编写一个基于IP的Socket 也就是原始套接字(RAW),发送一个至少大于14802(比如5200)bytes的包,捕捉报文验证,也可以使用ICMP 的经典应用Ping 命令,发送一个大于14802(比如5200)bytes的报文到IP地址,捕捉报文验证。
Ping的命令为 ping [-t] [-a] [-n count] [-l length] [-f] [-i ttl] [-v tos] [-r count] [-s count] [-j computer-list] | [-k computer-list] [-w timeout] destination-list,-l可以控制发送字节大小,-n控制次数,Echo和Echo reply 不包含发送的[-l length]其他数据为8bytes。
计算IP分片 Ceiling(5200+8/1480)=4 DF=0
分片 | 数据 | 偏移/量 | MF |
---|---|---|---|
1 | 1480 | 0 | 1 |
2 | 1480 | 1480/8 | 1 |
3 | 1480 | 1480*2/8 | 1 |
4 | 760+8 | 1480*3/8 | 0 |
验证:开启wireshark捕捉,在cmd输入命令ping 运行
可以看到Echo被分为了4个分片,IP数据报格式和分片如下图所示,值得注意的是第一个分片的Offset 0,最后一个分片Offset 4440,虽然最后一个分片只发送768bytes数据。
3、IP编址
1)、子网划分
将172.16.64.0/26划分为4个等长子网。
示例:将172.16.16.0/20划分为相同长度8个子网
方法一:2N=8 → N = 3 →划分后的prifix = 23
172.16.16.0 = 10101100 00010000 00010000 00000000 SubID 为 NetID后的3位:
10101100 00010000 00010000 00000000 10101100 00010000 00010010 00000000
10101100 00010000 00010100 00000000 10101100 00010000 00010110 00000000
10101100 00010000 00011000 00000000 10101100 00010000 00011010 00000000
10101100 00010000 00011100 00000000 10101100 00010000 00011110 00000000
方法二:2N=8 → N = 3 → 划分后的prifix = 23 → 每个子网IP数:2(32-23)=2*28
网络为 172.16.16.0/23 172.16.18.0/23 172.16.20.0/23 ……… 72.16.30.0/23
编程相对简单,参照方法一,取得网络位的二进制,然后将子网位用数组列出来(2N长度,方法一中红色标记部分),连起来补齐32位即可,也可转十进制:
2)、确定网络号(子网地址)
试确定172.115.116.117/21的子网地址。
确定网络号(子网地址)非常重要,路由转发时根据目的IP编址的NetID检索转发表,计算方法示例如右图;编程相对简单,方法一:将IP地址与子网掩码(点分十进制)每段依次从左侧按位进行与运算;运行结果即为NetID,如图:
方法二:①将IP地址与前缀转为32bit(32位二进制);②依次从左侧按位进行与运算;③运行结果即为NetID,可以点分十进制输出,程序运行如下图:
3)、路由总结
试确定172.112.0.0/22、172.116.0.0/22、172.120.0.0/22这三个子网的路由总结。
无类域间路由(CIDR: Classless InterDomain Routing) 消除传统的 A 类、B 类和 C 类地址界限,NetID+SubID → Network Prefix (Prefix)可以任意长度。CIDR可以提高IPv4 地址空间分配效率,提高路由效率。将多个子网聚合为一个较大的子网,称为路由总结或者路由汇总Route aggregation。
计算过程如图所示。编程相对简单,① 将所有子网转为32bit(32位二进制);②依次从左侧匹配位数,匹配位数量即Prefix;③匹配位即汇总网络的NetID,添加0补齐32位,即为路由汇总后的子网,可以点分十进制输出。运行结果参考下图:
一般而言,在一个网络内的子网是不覆盖冲突的,但有时也会遇到要汇总的子网中,一个子网已经覆盖了其他子网的情况,完善一下:
代码参考(JAVA):
//将<=255的十进制转二进制(8位输出):
StringBuilder binary = new StringBuilder();for (int t = 0; t < 8; t++) {binary.append(ipAddDecPer>>(7 - t) & 1); }
//将Prefix(一般8-32)转为二进制
String subnetMaskBin[] = new String[32];for (int i = 0; i < 32; i++) {
if (i <prefix) { subnetMaskBin [i] = 1 + "";} else { subnetMaskBin [i] = 0 + "";}}
//二进制IP(32bit)转为点分十进制
for(int i=0;i<4;i++){ipDec+=Integer.valueOf(ipBin.substring(i*8,(i+1)*8),2).toString()+".";}
4、DHCP
动态主机配置协议,DHCP: Dynamic Host ConfigurationProtocol,客户端能够从配置了DHCP的服务器动态获取:IP 地址;子网掩码;默认网关地址;DNS 服务器名称与IP 地址。
遵循网络体系分层结构,DHCP可以配置在Windows,Linux,Router(路由器),三层交换机等设备,甚至可以配置在手机,为了简单验证DHCP的过程及协议内容,我们使用手机开热点,在具备了WLAN的PC或者Notebook无线网卡捕捉报文,即可得到DHCP过程,为了保障捕捉到DHCP Discover报文,应将手机的SSID(一般是手机名字)重新设定。
捕捉到的报文通过bootp过滤,结果如下:
可以清晰的看到客户端和服务器的交互过程(DORA):DHCP Discover (C68 → S67);DHCP Offer” (S67 → C68);DHCP Request;DHCP Ack。
验证了:
客户端0.0.0.0 的68端口向255.255.255.255的67端口发送了DHCP Discover报文;在一般网络故障分析排除中,有没有这个广播报文,非常重要,因为DHCP Discover并不会跨越到一个LAN之外去获得IP地址,要跨网络,必须依赖DHCP中继帮助转发DHCP Discover报文。
DHCP Offer中一般包含:iP地址,子网掩码,网关,DNS(为域名劫持提供了巨大便利,很少有移动终端用户会去探究自己的DNS服务器是谁),以及租约期,比如右图租约期85537S。
5、动态路由算法
1)、距离向量(Distance Vector)路由算法
距离向量(Distance Vector) 路由算法是一种分布式,异步迭代的算法。
分布式(每个结点只当DV变化时才通告给邻居),异步迭代(局部链路费用改变或邻居DV更新引发迭代),源代码参考Bellman-Ford算法。
距离向量(Distance Vector) 路由算法验证,构造如图所示拓扑。算法如右图所示。计算R1-R7路径,应该为R1-R2-R3-R7。
运行编程验证结果如下:
2)、链路状态(Link-state)算法
链路状态算法计算从一个源结点到达所有其他结点的最短路径,是一种全局迭代算法。
全局(所有结点路由器掌握全局网络拓扑和链路费用);迭代 (k次迭代后,得到到达k个目的结点的最短路径),源代码参考Dijkstra算法。
链路状态(Link-state)算法,构造如图所示拓扑,算法如右图所示。由于R1-R2-R3-R7与R1-R4-R5-R6-R7 开销和相等,所以两条链路都可。
运行结果如下:可以看到返回了两条路径,链路状态支持负载均衡功能。
扩展拓扑,增加一条R5-R3的链路,设置开销2,则正确路径应该是 R1- R4- R5- R3- R7。
重新运行程序验证结果如下:
在windows系统ping www.baidu.com,可以看出发生了四次32字节的ECHO。
由ping命令中得出,到达www.baidu.com的TTL为53,则从源主机到目标主机需要的跳数为:64-53+1 = 12跳,由tracert命令进行下图验证。
查看Header得知其Server是nginx/1.8.0。
用ping命令传输一个大小为8000bytes的数据包,下面为对分片的预测
通过计算,8000/1480 = 5.4,由于向上取整,则其进行六个分片,前五个为1480,第六个预测为:8000-(1480+1480+1480+1480+1480)+20+8 = 628
分片 | 数据 | 偏移量 | DF | MF |
---|---|---|---|---|
1 | 1480 | 0 | 0 | 1 |
2 | 1480 | 1480/8 = 185 | 0 | 1 |
3 | 1480 | 1480*2/8 = 370 | 0 | 1 |
4 | 1480 | 1480*3/8 = 555 | 0 | 1 |
5 | 1480 | 1480*4/8 = 740 | 0 | 1 |
6 | 760+ | 1480*5/8 = 925 | 0 | 0 |
下图为ping命令并带有8000bytes数据:
可以看到,除了最后一个包为628bytes外,其余都为MTU最大值1500bytes。
而且且标志位DF和MF都与预测相同:
将172.16.64.0/26划分为4个等长子网。
运行结果:
代码:
#include
#include
#include
using namespace std;
int b[40],index,ip[4];
void binary(int d) {
int temp[8]= {0},i=0;
int x=0;
while(d>0) {
int n=d%2;
d=d/2;
temp[i++]=n;
x++;
}
while(x<8) {
temp[i++]=0;
x++;
}
for(int i=7; i>=0; i--) {
b[index++]=temp[i];
}
return;
}
int bin_dec(int x,int n) {
if(n==0) {
return 1;
}
return x*bin_dec(x,n-1);
}
void print(int pos,int num) {
int count=0;
if(pos==num) {
for(int i=0; i<32; i++) {
printf("%d ",b[i]);
count++;
if(count%8==0)printf(" ");
}
for(int i=0; i<8; i++) {
if(b[i]==1) {
ip[0]+=bin_dec(2,7-i);
}
}
for(int i=8; i<16; i++) {
if(b[i]==1) {
ip[1]+=bin_dec(2,15-i);
}
}
for(int i=16; i<24; i++) {
if(b[i]==1) {
ip[2]+=bin_dec(2,23-i);
}
}
for(int i=24; i<32; i++) {
if(b[i]==1) {
ip[3]+=bin_dec(2,31-i);
}
}
printf("对应十进制IP:%d.%d.%d.%d",ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]);
printf("/%d\n",num);
memset(ip,0,sizeof(ip));
return;
}
b[pos]=1;
print(pos+1,num);
b[pos]=0;
print(pos+1,num);
}
int main() {
int d1=0,d2=0,d3=0,d4=0,prefix,bp[40]= {0},ips,ip_num=0;
printf("请输入IP:");
scanf("%d.%d.%d.%d",&d1,&d2,&d3,&d4);
printf("请输入前缀:");
scanf("%d",&prefix);
printf("请输入划分子网的个数:");
scanf("%d",&ips);
if(ips%2==0) {
while(ips>1) {
ips/=2;
ip_num++;
}
} else {
while(ips>0) {
ips/=2;
ip_num++;
}
}
for(int i=0; i<prefix; i++) {
bp[i]=1;
}
binary(d1);
binary(d2);
binary(d3);
binary(d4);
printf("计算过程:\n");
printf(" IP地址 :");
int count=0;
for(int i=0; i<index; i++) {
printf("%d ",b[i]);
count++;
if(count%8==0)printf(" ");
}
printf("\n");
printf("网络掩码:");
for(int i=0; i<32; i++) {
printf("%d ",bp[i]);
count++;
if(count%8==0)printf(" ");
}
for(int i=0; i<32; i++) {
b[i]=b[i]&bp[i];
}
printf("\n");
printf("网络地址:");
for(int i=0; i<32; i++) {
printf("%d ",b[i]);
count++;
if(count%8==0)printf(" ");
}
printf("\n\n");
printf("划分为2的%d次方个等长网络\n",ip_num);
print(prefix,prefix+ip_num);
return 0;
}
试确定172.115.116.117/21的子网地址。
因为/21,所以得出子网掩码为:255.255.248.0,通过与运算得出结果如图:
代码截图以及运行结果:
确定172.112.0.0/22、172.116.0.0/22、172.120.0.0/22这三个子网的路由总结。
方法一(C语言)运行结果:
代码:
#include
#include
#include
using namespace std;
int n;
typedef struct ip_s {
int d[4];
int ip[4],b[32];
} ip_s;
ip_s ips[10];
ip_s binary(ip_s ip) {
int temp[8]= {0},index=0,q=0;
int x=0;
for(int i=0; i<4; i++) {
x=0;
q=0;
while(ip.d[i]>0) {
int n=ip.d[i]%2;
ip.d[i]=ip.d[i]/2;
temp[q]=n;
q++;
x++;
}
while(x<8) {
temp[q]=0;
q++;
x++;
}
for(q=7; q>=0; q--) {
ip.b[index]=temp[q];
index++;
}
}
return ip;
}
int bin_dec(int x,int n) {
if(n==0) {
return 1;
}
return x*bin_dec(x,n-1);
}
void print(int *ans) {
int ip[32];
memset(ip,0,sizeof(ip));
for(int i=0; i<8; i++) {
if(ans[i]==1) {
ip[0]+=bin_dec(2,7-i);
}
}
for(int i=8; i<16; i++) {
if(ans[i]==1) {
ip[1]+=bin_dec(2,15-i);
}
}
for(int i=16; i<24; i++) {
if(ans[i]==1) {
ip[2]+=bin_dec(2,23-i);
}
}
for(int i=24; i<32; i++) {
if(ans[i]==1) {
ip[3]+=bin_dec(2,31-i);
}
}
printf("对应十进制IP:%d.%d.%d.%d",ip[0],ip[1],ip[2],ip[3]);
return;
}
int main() {
int prefix,ans[32],count=0;
printf("请输入子网数量:");
scanf("%d",&n);
printf("输入子网:\n");
for(int i=0; i<n; i++) {
scanf("%d.%d.%d.%d",&ips[i].d[0],&ips[i].d[1],&ips[i].d[2],&ips[i].d[3]);
ips[i]=binary(ips[i]);
}
for(int i=0; i<32; i++) {
ans[i]=i;
}
for(int i=0; i<n; i++) {
for(int j=0; j<32; j++) {
ans[j]=ans[j]&ips[i].b[j];
}
}
for(int i=0; i<32; i++) {
printf("%d ",ans[i]);
count++;
if(count%8==0)printf(" ");
if(ans[i]!=0) {
prefix=i;
}
}
print(ans);
printf("/%d",prefix+1);
return 0;
}
汇总后的地址空间为10101100 01110000 00000000 00000000,计算得到最后的路由总结为172.112.0.0/12。和方法一算出来的一样。
要抓取到DHCP包,先要保证有可用的DHCP服务器,然后将主机IP地址获取方式设置为自动获取。我的主机在抓包之前已经联网,需要先断开主机的网络连接,然后再连接网络。在cmd下使用命令ipconfig来完成网络断开与连接的过程:
ipconfig /release :断开当前的网络连接,主机IP变为0.0.0.0,主机与网络断开,不能访问网络。
ipconfig /renew :更新适配器信息,请求连接网络,这条命令结束之后,主机会获得一个可用的IP,再次接入网络。
Client端使用IP地址0.0.0.0发送了一个广播包,可以看到此时的目的IP为255.255.255.255。Client想通过这个数据包发现可以给它提供服务的DHCP服务器。从下图可以看出,DHCP属于应用层协议,它在传输层使用UDP协议,目的端口是67。
当DHCP服务器收到一条DHCP Discover数据包时,用一个DHCP Offerr包给予客户端响应。
当Client收到了DHCP Offer包以后(如果有多个可用的DHCP服务器,那么可能会收到多个DHCP Offer包),确认有可以和它交互的DHCP服务器存在,于是Client发送Request数据包,请求分配IP。此时的源IP和目的IP依然是0.0.0.0和255.255.255.255。
4.2.4 DHCP ACK包
服务器用DHCP ACK包对DHCP请求进行响应。
路由器数量及边数:7 7
边的开销:
1 2 8
2 3 8
3 7 8
1 4 6
4 5 6
5 6 6
6 7 6
代码截图:
#include
#include
#define MAX 0x3f
#define N 999
using namespace std;
int nodenum,edgenum,original,destination;
typedef struct Edge {
int u,v;
int cost;
} Edge;
Edge edge[N];
int dis[N],pre[N];
void Bellman_Ford() {
for (int i=1; i<=nodenum; i++) {
dis[i]=(i==original?0:MAX);
}
for (int i=1; i<=nodenum-1; i++) {
for(int j=1; j<=edgenum; j++) {
if(dis[edge[j].v]>dis[edge[j].u]+edge[j].cost) {
dis[edge[j].v]=dis[edge[j].u]+edge[j].cost;
pre[edge[j].v]=edge[j].u;
}
}
}
}
void path_out(int p) {
if(pre[p]!=p) {
path_out(pre[p]);
printf("-->",p);
}
printf("R%d",p);
}
int main() {
printf("请输入路由器的数量以及边数:");
scanf("%d %d",&nodenum,&edgenum);
printf("请输入边的开销:\n") ;
for(int i=1; i<=edgenum; i++)
scanf("%d %d %d",&edge[i].u,&edge[i].v,&edge[i].cost);
printf("请输入源路由器以及目的路由器的编号:");
scanf("%d %d",&original,&destination);
pre[original]=original;
Bellman_Ford();
printf("DC的路径为:");
path_out(destination);
return 0;
}
路由数及边数:7 8
边的开销:
1 2 8
2 3 8
3 7 8
1 4 6
4 5 6
5 6 6
6 7 6
5 3 2
代码截图:
#include
#include
#include
#define N 999
using namespace std;
int map[N][N],dist[N],book[N],path[N],n,m,original,destination;
void dijkstra() {
memset(dist,127,sizeof(dist));
dist[1]=0;
memset(path,0,sizeof(path));
for(int i=1; i<=n; i++) {
int x=0;
for(int j=1; j<=n; j++) {
if(!book[j] && ( x==0 || dist[j] < dist[x])) {
x=j;
}
}
book[x]=1;
for(int j=1; j<=n; j++) {
if(dist[j]>dist[x]+map[x][j]) {
dist[j]=dist[x]+map[x][j];
path[j]=x;
}
}
}
}
void path_out(int p) {
if(path[p]!=0) {
path_out(path[p]);
printf("-->",p);
}
printf("R%d",p);
}
int main() {
printf("请输入路由器的数量以及边数:");
scanf("%d %d",&n,&m);
memset(map,127,sizeof(map));
printf("请输入边的开销:\n");
int a,b,z;
for(int i=0; i<m; i++) {
scanf("%d %d %d",&a,&b,&z);
map[a][b]=min(map[a][b],z);
}
dijkstra();
printf("请输入源路由器以及目的路由器的编号:");
scanf("%d %d",&original,&destination);
printf("开销为:%d\n",dist[destination]);
printf("LS的路径为:");
path_out(destination);
return 0;
}
运行结果:
1、如下图所示的Ping,返回的TTL是变化的,请问该网络为数据报(datagram)网络与虚电路(virtual-circuit)网络的那种可能性较大?TTL变化说明了什么?
根据图像所显示的信息,该网络为数据报(datagram)网络的可能性较大。因为在数据报网络中,TTL值的变化是正常的,而虚电路(virtual-circuit)网络中TTL值是不会变化的。
2、路由器根据分组的目的地址转发分组,基于路由协议/算法构建转发表,转发时检索转发表,每个分组独立选路,那么在支持等价路由的LS算法协议中(比如说OSPF),数据被分为很多个分组,很多个分组必然选择不同的路径到达目的地,但是Cost开销一致,并不代表时延一致,传输层在根据序号组包时,较大的时延会不会对TCP流量产生影响?影响的后果是什么?
等价路由是指在网络中使用多个路由路径将数据从源地址传输到目标地址,这些路径具有相同的成本和度量,并且可以同时用于传输数据。在支持等价路由的LS算法协议中,比如OSPF,数据被分为很多个分组,每个分组独立选路,因此可能会选择不同的路径到达目的地。虽然这些路径的成本开销一致,但并不代表时延一致。
当传输层根据序号组包时,较大的时延可能会对TCP流量产生影响。这是因为TCP协议是基于字节流的,它的数据传输是连续的,如果中间出现了较大的时延,可能会导致后续的数据包延迟发送,从而影响到数据的连续性和完整性。这种情况可能会导致接收方收到的数据出现丢包、重复包或者顺序错乱等问题,从而影响到TCP流量的正常传输。
具体的影响后果可能包括:重传机制触发,导致网络拥塞加剧;应用程序因为数据丢失或错误而出错;用户体验下降,例如视频卡顿、语音断续等。为了避免这些问题,网络设计者和管理员需要密切关注网络性能,确保数据能够沿着最优路径传输,同时采取措施减少时延和提高可靠性。