TCP-IP期末總結(jié)資料

TCP/IP整理資料概述1、英文縮寫全稱：NII：國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施CNII：我國(guó)的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施GII：全球信息基礎(chǔ)設(shè)施IAB：因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)（InternetArchitectureBoard）ICCB：因特網(wǎng)配置控制委員會(huì)IETF：因特網(wǎng)工程任務(wù)組（InternetEngineeringTaskForce）IRTF：因特網(wǎng)研究任務(wù)組（InternetResearchTaskForce）IESG：因特網(wǎng)工程指導(dǎo)組（InternetEngineeringSteeringGroup）InterNIC：因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中心（InternetNetworkInformationCenter）CNNIC：中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（ChinaInternetNetworkInformationCenter）ICANN：因特網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機(jī)構(gòu)(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)WWW協(xié)會(huì)W3C（WorldWideWebConsortium）2、RFC：請(qǐng)求注解（RequestForComments），是一系列關(guān)于因特網(wǎng)的技術(shù)文檔RFC2821:簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議RFC2616:超文本傳輸協(xié)議第二章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1、OSI：開放系統(tǒng)互連參考模型ISO：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按照網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)可以劃分為總線型網(wǎng)，星型網(wǎng)，環(huán)型網(wǎng)和格狀網(wǎng)。按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，網(wǎng)絡(luò)可以劃分為：廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）個(gè)域網(wǎng)（PersonalAreaNetwork，PAN）3、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議包括三個(gè)要素：語(yǔ)法、語(yǔ)義、同步規(guī)則通常采用分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，分層的好處：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層有利于將復(fù)雜的問題分解成多個(gè)簡(jiǎn)單的問題，從而分而治之；分層可以屏蔽下層的變化，新的底層技術(shù)的引入，不會(huì)對(duì)上層的應(yīng)用協(xié)議產(chǎn)生影響；分層有利于網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)只需考慮某一個(gè)或幾個(gè)層次而不是所有層次。4、SAP：服務(wù)訪問點(diǎn)服務(wù)是垂直的，協(xié)議是水平的5、OSI各層（1）物理層：物理層涉及網(wǎng)絡(luò)接口和傳輸介質(zhì)的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程方面的特性。具體包括接口和介質(zhì)的物理特性、二進(jìn)制位的編碼解碼、傳輸速率、位同步、傳輸模式、物理拓?fù)?、線路連接等。物理層的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制位（Bit）。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層將不可靠的物理層轉(zhuǎn)變成一個(gè)無(wú)差錯(cuò)的鏈路。具體功能包括數(shù)據(jù)成幀、介質(zhì)訪問控制、物理尋址、差錯(cuò)控制、流量控制等。數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單位是幀（Frame）。數(shù)據(jù)鏈路層又分為介質(zhì)訪問控制（MAC）和邏輯鏈路控制（LLC）兩個(gè)子層。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)分組（Packet）從源主機(jī)到目的主機(jī)的端到端傳輸過程。具體功能包括跨網(wǎng)絡(luò)邏輯尋址、路由選擇、流量控制、擁塞控制等。網(wǎng)絡(luò)層涉及的數(shù)據(jù)單位是分組。*以上三層屬于通信支持層。（4）傳輸層傳輸層負(fù)責(zé)整個(gè)報(bào)文（Message）在不同主機(jī)進(jìn)程間的傳輸。具體功能包括連接控制、流量控制、差錯(cuò)控制、報(bào)文的分段和組裝、主機(jī)進(jìn)程尋址等。傳輸層關(guān)注的是報(bào)文的完整和有序問題。傳輸層實(shí)現(xiàn)了高層與通信子網(wǎng)的隔離層。（5）會(huì)話層會(huì)話層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)會(huì)話的控制。具體功能包括會(huì)話的建立、維護(hù)和交互過程中的同步。（6）表示層表示層負(fù)責(zé)信息的表示和轉(zhuǎn)換。具體功能包括數(shù)據(jù)的加密/解密、壓縮/解壓、與標(biāo)準(zhǔn)格式間的轉(zhuǎn)換等。（7）應(yīng)用層應(yīng)用層負(fù)責(zé)向用戶提供訪問網(wǎng)絡(luò)資源的接口。應(yīng)用層包括一些常用的應(yīng)用程序和服務(wù)，如電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)虛擬終端、WWW服務(wù)、目錄服務(wù)等。*頂上的三層是用戶支持層。6、WiMAX：工業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟組織，被廣義地理解為IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)系列的別稱，是一個(gè)與無(wú)線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的組織，又是無(wú)線城域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Wi-Fi：致力于推進(jìn)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)盟，被用作IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列的別稱。WiMAX=WMAN（無(wú)限城域網(wǎng)）技術(shù)Wi-Fi=WLAN（無(wú)線局域網(wǎng)）技術(shù)7、因特網(wǎng)使用TCP/IP協(xié)議，分為4個(gè)協(xié)議層網(wǎng)絡(luò)接口層實(shí)際上包含OSI模型的物理層和鏈路層，TCP/IP并未對(duì)這層進(jìn)行定義，因此它支持現(xiàn)有的各種底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)層又稱為互聯(lián)網(wǎng)層或IP層，該層處理IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸、路由選擇、流量控制和擁塞控制。該層包含因特網(wǎng)協(xié)議IP，因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP，因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP，地址解析協(xié)議ARP，反向地址解析協(xié)議RARP等協(xié)議傳輸層為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的進(jìn)程通信。包含傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。應(yīng)用層為用戶提供一些常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用接口。該層包含大量的應(yīng)用協(xié)議。8、OSI/RM（簡(jiǎn)稱OSI）與TCP/IP的關(guān)系OSI/RM與TCP/IP協(xié)議層次的對(duì)應(yīng)關(guān)系：除了層次結(jié)構(gòu)的差異外，ISO/OSI與TCP/IP還存在下列差異。IOS/OSITCP/IPIOS/OSI是抽象的概念模型TCP/IP是具體協(xié)議與實(shí)現(xiàn)IOS/OSI復(fù)雜、效率低、大而全TCP/IP單純、簡(jiǎn)單、實(shí)用IOS/OSI力量單薄，產(chǎn)品少TCP/IP得到產(chǎn)業(yè)界的支持，應(yīng)用廣IOS/OSI進(jìn)展緩慢TCP/IP完善速度快（IPv6）9、TCP/IP是一個(gè)協(xié)議簇，其構(gòu)成如圖2-17所示第三章IP地址1、IP結(jié)構(gòu)可以表示為：網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Network-Number）主機(jī)號(hào)（Host-number）網(wǎng)絡(luò)號(hào)的長(zhǎng)度決定因特網(wǎng)能包含多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號(hào)的長(zhǎng)度決定每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納多少臺(tái)主機(jī)。IP地址的分類（IPv4規(guī)定，IP地址32位）0832A類0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)B類10網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)C類110網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)D類1110組標(biāo)識(shí)符E類11110保留A類地址第一個(gè)字節(jié)的最高位固定為0，另外7比特的網(wǎng)絡(luò)號(hào)可以標(biāo)識(shí)27=128個(gè)網(wǎng)絡(luò)（0～127），但其中0一般不用，127用作環(huán)回地址。所以可表示126個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)。A類地址的24比特主機(jī)號(hào)可以標(biāo)識(shí)16777216臺(tái)主機(jī)（224=16777216），但主機(jī)號(hào)為全0時(shí)用于表示本網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號(hào)為全1時(shí)用于表示廣播地址，這兩個(gè)主機(jī)號(hào)不能用來標(biāo)識(shí)主機(jī)。所以，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以容納16777214臺(tái)主機(jī)。A類地址用于大型網(wǎng)。A類地址的第一個(gè)字節(jié)的取值范圍為0～127。A類地址范圍~55B類地址第一個(gè)字節(jié)的最高2比特固定為10，另外14比特的網(wǎng)絡(luò)號(hào)可以標(biāo)識(shí)214=16384個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)。16比特主機(jī)號(hào)可以標(biāo)識(shí)65536臺(tái)主機(jī)（216=65536），由于主機(jī)號(hào)不能為全0和全1。所以，每個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)最多可以容納65534臺(tái)主機(jī)。B類地址用于中型網(wǎng)。B類地址的第一個(gè)字節(jié)的取值范圍為128～191。B類地址范圍-55C類地址第一個(gè)字節(jié)的最高3比特固定為110，另外21比特的網(wǎng)絡(luò)號(hào)可以標(biāo)識(shí)221=2097152個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)。8比特主機(jī)號(hào)可以標(biāo)識(shí)256臺(tái)主機(jī)(28=256)，由于主機(jī)號(hào)不能為全0和全1。所以，每個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)最多可以容納254臺(tái)主機(jī)。C類地址用于小型網(wǎng)。C類地址的第一個(gè)字節(jié)的取值范圍為192～223。C類地址范圍~55D類地址為組播地址（multicasting）。D類地址最高4比特固定為1110，范圍為～55。每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)組，發(fā)往某一組播地址的數(shù)據(jù)將被該組中的所有成員設(shè)備接收。D類地址不能分配給主機(jī)，只能作為信息的目的地址。D類地址的第一個(gè)字節(jié)的取值范圍為224～239。D類地址范圍~55E類地址為保留地址，可以用于實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹類地址最高5比特固定為11110。E類地址的第一個(gè)字節(jié)的取值范圍為240～255。E類地址范圍~552、特殊IP地址（能用來指派給設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口）包括：網(wǎng)絡(luò)地址、直接廣播地址、有限廣播地址、本網(wǎng)絡(luò)地址、環(huán)回地址．網(wǎng)絡(luò)地址因特網(wǎng)上每個(gè)網(wǎng)絡(luò)也有一個(gè)IP地址，其主機(jī)號(hào)部分全為“0”。該類地址用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)，不能分配給主機(jī)或其它設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)地址的使用可以減小路由表的規(guī)模。．直接廣播地址TCP/IP規(guī)定，主機(jī)號(hào)各位全為“1”的IP地址用于廣播，叫作廣播地址，不能分配給設(shè)備。直接廣播是向某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)發(fā)送報(bào)文。直接廣播地址只能作為信息的目的地址。．受限廣播地址TCP/IP規(guī)定，32比特全為“1”的IP地址用于本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播。受限廣播地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示為：55。受限廣播地址只能作為信息的目的地址。．本網(wǎng)絡(luò)地址TCP/IP規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)號(hào)各位全部為“0”時(shí)表示本網(wǎng)絡(luò)。本網(wǎng)絡(luò)地址分為兩種情況：本網(wǎng)絡(luò)特定主機(jī)地址和本網(wǎng)絡(luò)本主機(jī)地址。本網(wǎng)絡(luò)特定主機(jī)地址只能作為目的地址。本網(wǎng)絡(luò)本主機(jī)地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示為：。本網(wǎng)絡(luò)本主機(jī)地址只能作為源地址。無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)沒有IP地址，此時(shí)發(fā)送的信息采用網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)都為“0”的本網(wǎng)絡(luò)本主機(jī)地址作為源地址。．環(huán)回地址環(huán)回地址（LoopbackAddress）是用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本機(jī)進(jìn)程之間通信的特殊地址。A類網(wǎng)絡(luò)地址127被用作環(huán)回地址。當(dāng)使用環(huán)回地址作為目標(biāo)地址發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)將不會(huì)被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，而是回送給本機(jī)的有關(guān)進(jìn)程。3、IP地址配置原則同一物理網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備應(yīng)該具有相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)；因特網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)號(hào)必須是惟一的；在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)號(hào)必須是惟一的；主機(jī)號(hào)不能為全“0”(主機(jī)號(hào)為全“0”表示網(wǎng)絡(luò))；主機(jī)號(hào)不能為全“1”(主機(jī)號(hào)為全“1”是廣播地址)；網(wǎng)絡(luò)號(hào)不能為全“0”(“0”表示本地網(wǎng))；網(wǎng)絡(luò)號(hào)不能為全“1”；網(wǎng)絡(luò)號(hào)不能以127開頭(127是環(huán)回地址)。4、DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議。該協(xié)議自動(dòng)進(jìn)行IP地址分配，確保不會(huì)出現(xiàn)地址重復(fù)。5、子網(wǎng)劃分及子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)的原因：（1）A類網(wǎng)絡(luò)和B類網(wǎng)絡(luò)的地址空間都很大，不進(jìn)一步進(jìn)行劃分，地址很難得到有效的利用。（2）將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)與單位部門相對(duì)應(yīng)的小的子網(wǎng)絡(luò)，便于進(jìn)行管理。（3）劃分子網(wǎng)，并使用路由器連接子網(wǎng)，可以隔離廣播和通信，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。（4）出于安全方面的考慮，希望將管理網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)分開。劃分子網(wǎng)的方法是將IP地址的主機(jī)號(hào)拿出一部分來標(biāo)識(shí)子網(wǎng)。子網(wǎng)地址IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)加子網(wǎng)號(hào)可以惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)子網(wǎng)，這兩部分合起來再加上全“0”的主機(jī)號(hào)就形成子網(wǎng)地址子網(wǎng)掩碼對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)的所有比特都被設(shè)為1，而對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)的所有比特都被設(shè)為0。獲得子網(wǎng)地址的方法將IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位“與”運(yùn)算。子網(wǎng)地址中子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)的獲得：（這取決于所需子網(wǎng)的數(shù)量和子網(wǎng)的規(guī)模）假設(shè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)的長(zhǎng)度為p比特，如果從p比特主機(jī)號(hào)中拿出m比特來劃分子網(wǎng)，則剩下n=p-m比特用于標(biāo)識(shí)主機(jī)。m比特決定子網(wǎng)的最大個(gè)數(shù)，n比特決定子網(wǎng)的最大規(guī)模。子網(wǎng)的m比特可以標(biāo)識(shí)2m個(gè)子網(wǎng)，但一般不建議使用m比特全“0”和全“1”的子網(wǎng)。這樣，m比特實(shí)際可以劃分2m-2個(gè)可用的子網(wǎng)。主機(jī)的n比特可以標(biāo)識(shí)2n臺(tái)主機(jī)，但n比特為全“0”時(shí)用于標(biāo)識(shí)子網(wǎng)，為全“1”時(shí)用于表示子網(wǎng)廣播地址。這樣，n比特主機(jī)號(hào)實(shí)際可以標(biāo)識(shí)2n-2臺(tái)主機(jī)。例題，見P56-576、超網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Network-number）主機(jī)號(hào)（Host-number）N位超網(wǎng)號(hào)（Supernet-number）主機(jī)號(hào)（Host-number）超網(wǎng)的IP地址結(jié)構(gòu)超網(wǎng)掩碼對(duì)應(yīng)于超網(wǎng)號(hào)的所有比特都被設(shè)為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)的所有比特都被設(shè)為0。獲得超網(wǎng)地址的方法也是將IP地址和超網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位“與”運(yùn)算。在構(gòu)造超網(wǎng)時(shí)，須注意以下3點(diǎn)：（1）待合并的地址塊必須是連續(xù)的。（2）待合并的地址塊的數(shù)量必須是2n（n=1，2，…）。（3）被合并的C類地址塊的第一個(gè)地址的第三字節(jié)的值必須是待合并的地址塊數(shù)量的整數(shù)倍。構(gòu)造超網(wǎng)時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)號(hào)的最低位起拿出n比特作為主機(jī)號(hào)來合并2n個(gè)地址塊，寫出超網(wǎng)掩碼，將其與各個(gè)IP地址按位“與”得超網(wǎng)地址。7、無(wú)類地址對(duì)每個(gè)無(wú)類地址塊的要求是：地址塊由2n個(gè)連續(xù)的IP地址構(gòu)成，地址塊的起始地址必須是能夠被2n整除的地址。在無(wú)類地址中常采用的是斜線表示法（SlashNotation），其格式為：W.X.Y.Z/n。斜線前面是IP地址，斜線后面是前綴長(zhǎng)度。前綴是指IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分，因此前綴長(zhǎng)度是指掩碼中連續(xù)“1”的個(gè)數(shù)。如：1/278、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）第四章地址解析（ 邏輯地址（IP地址）與物理地址之間的映射）4.1地址解析協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)：用于從IP地址到物理地址的映射1.源主機(jī)與目的主機(jī)位于同一子網(wǎng)（1）發(fā)送站檢查本地ARP高速緩存當(dāng)試圖確定同一子網(wǎng)上目的主機(jī)的物理地址時(shí)，ARP首先檢查本地的ARP高速緩存，看是否含有目的主機(jī)的IP地址與物理地址的映射。如果包含，則取出目的主機(jī)的物理地址，將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀后通過網(wǎng)絡(luò)底層發(fā)往此物理地址。（2）向目的主機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求若ARP高速緩存不包含目的主機(jī)的地址映射，主機(jī)就會(huì)形成一個(gè)ARP請(qǐng)求，以物理廣播地址作為目的地址在本子網(wǎng)上廣播，并等待目的主機(jī)的應(yīng)答。（3）目的站將請(qǐng)求者的地址信息寫入高速緩存由于ARP請(qǐng)求是子網(wǎng)上的廣播，因而該子網(wǎng)上的每臺(tái)主機(jī)都會(huì)收到廣播，并將自己的IP地址和該ARP請(qǐng)求中的目的主機(jī)IP地址進(jìn)行比較。如果不匹配，則ARP請(qǐng)求被忽略；如果匹配，則目的主機(jī)就將發(fā)送方的地址映射關(guān)系寫入到本機(jī)的ARP高速緩存中。（4）向請(qǐng)求者發(fā)送ARP響應(yīng)然后目的主機(jī)就向請(qǐng)求主機(jī)以單播方式發(fā)出一個(gè)ARP應(yīng)答（此時(shí)目的主機(jī)已經(jīng)知道了請(qǐng)求主機(jī)的物理地址）。（5）請(qǐng)求方更新ARP高速緩存請(qǐng)求主機(jī)收到ARP應(yīng)答后，將目的主機(jī)的地址映射其寫入它的ARP高速緩存。至此，雙方都已知道了對(duì)方的地址映射，完成了地址解析，下面就可以進(jìn)行兩主機(jī)之間的通信了2.源主機(jī)與目的主機(jī)位于不同的子網(wǎng)（1）檢查本地高速緩存當(dāng)一臺(tái)設(shè)備確認(rèn)目的IP地址不屬于本子網(wǎng)時(shí)，它會(huì)根據(jù)本身的路由表找到去往目的網(wǎng)絡(luò)的路由器的IP地址。然后根據(jù)此IP地址確定路由器該端口的硬件地址，ARP首先檢查本地的ARP高速緩存，確定它是否含有路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址與物理地址的映射。如果包含，則ARP取出路由器端口的硬件地址，并以此物理地址為目的地址完成數(shù)據(jù)幀的封裝和傳輸。（2）向下一跳路由器發(fā)送ARP請(qǐng)求如果在ARP高速緩存中沒有發(fā)現(xiàn)路由器IP地址的映射，則主機(jī)A必須向該路由器發(fā)送ARP請(qǐng)求廣播，并等待答復(fù)。該ARP請(qǐng)求包含發(fā)送者的IP地址和硬件地址，以及路由器的IP地址。（3）刷新ARP緩存由于ARP請(qǐng)求是子網(wǎng)上的廣播，因而網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)設(shè)備都能接收到該數(shù)據(jù)包，并將自己的IP地址和該ARP請(qǐng)求中所指定的IP地址相比較。若不匹配，則忽略；若相匹配，則刷新本地ARP高速緩存。當(dāng)路由器有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，每個(gè)接口都維護(hù)各自的高速緩存。（4）路由器將ARP應(yīng)答傳給源主機(jī)路由器向源主機(jī)發(fā)出一個(gè)ARP應(yīng)答，應(yīng)答給出了路由器與主機(jī)A所在網(wǎng)絡(luò)的接口的IP地址解析。（5）源主機(jī)刷新自己的ARP高速緩存源主機(jī)刷新自己的ARP高速緩存，使其包含從ARP應(yīng)答中得到的路由器的IP地址-物理地址映射。（6）源主機(jī)向路由器發(fā)送數(shù)據(jù)完成路由器地址的解析后，將數(shù)據(jù)傳給路由器。（7）路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)前查詢ARP高速緩存數(shù)據(jù)被傳送到路由器后，路由器根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)中目的主機(jī)的IP地址和路由表確定數(shù)據(jù)是否已到達(dá)最后一跳路由器。若不是，則繼續(xù)向下一跳路由器轉(zhuǎn)發(fā)；否則，可以直接發(fā)往目的主機(jī)。（8）向目的主機(jī)發(fā)送ARP請(qǐng)求如果在路由器的ARP高速緩存中沒有找到目的主機(jī)的地址映射，則路由器就必須向通往目的網(wǎng)絡(luò)的接口廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，并等待答復(fù)。（9）刷新ARP高速緩存目的子網(wǎng)上的所有主機(jī)均能接收到ARP廣播，并將自己的IP地址與ARP請(qǐng)求中所指定的IP地址進(jìn)行比較。如果不相匹配，則拋棄該ARP請(qǐng)求；如果匹配，則目的主機(jī)刷新它的ARP高速緩存表目。（10）目的主機(jī)將ARP應(yīng)答發(fā)送回路由器目的主機(jī)向路由器發(fā)回一個(gè)ARP應(yīng)答。應(yīng)答中包含對(duì)目的主機(jī)地址的解析結(jié)果。（11）路由器刷新高速緩存路由器收到應(yīng)答后，刷新自己的高速緩存，使其包含目的主機(jī)的地址映射。（12）路由器向目的主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)完成目的主機(jī)地址的解析后，路由器根據(jù)目的主機(jī)的物理地址進(jìn)行物理數(shù)據(jù)幀的封裝，然后將數(shù)據(jù)傳給目的主機(jī)。注意：數(shù)據(jù)包在從源主機(jī)到目的主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)過程中數(shù)據(jù)包的分組首部的IP地址是不發(fā)生變化的，而幀首部的物理地址在每一跳都會(huì)發(fā)生變化。4.2反向地址解析協(xié)議RARP(ReverseARP)：用于從物理地址到IP地址的映射RARP過程：（1）無(wú)盤計(jì)算機(jī)以廣播方式發(fā)出攜帶本機(jī)物理地址的RARP請(qǐng)求幀。注意這里是幀的廣播，即目的MAC地址為全“1”。（2）網(wǎng)上所有的計(jì)算機(jī)均收到該請(qǐng)求，但只有RARP服務(wù)器會(huì)根據(jù)請(qǐng)求者的物理地址查地址映射表，然后形成應(yīng)答。應(yīng)答以單播方式發(fā)送。ARP和RARP的不同之處：ARP是根據(jù)另一個(gè)設(shè)備的IP地址求其物理地址，而RARP則是根據(jù)設(shè)備或其他設(shè)備的物理地址求其IP地址。ARP不需要專門的服務(wù)器，而RARP需要有RARP服務(wù)器完成解析。地址解析報(bào)文1、以太網(wǎng)：硬件類型=1IP協(xié)議：協(xié)議類型=0x0800操作：ARP請(qǐng)求=1ARP響應(yīng)=2RARP請(qǐng)求=3RARP響應(yīng)=42、ARP/RARP報(bào)文是直接封裝在物理幀中進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｔ诎l(fā)送ARP廣播或者RARP廣播時(shí)，幀的目的地址字段放的是48個(gè)1(以太網(wǎng)的廣播地址)。由于ARP和RARP報(bào)文較短（28個(gè)字節(jié)），后面必須增加18個(gè)字節(jié)的填充字段PAD，以達(dá)到以太網(wǎng)最小幀長(zhǎng)度的要求。第五章IP協(xié)議1、網(wǎng)絡(luò)層的作用：通過IP地址實(shí)現(xiàn)了底層物理地址的統(tǒng)一；并通過IP數(shù)據(jù)報(bào)實(shí)現(xiàn)了底層物理數(shù)據(jù)幀的統(tǒng)一。網(wǎng)絡(luò)層通過以上兩個(gè)統(tǒng)一向上屏蔽了網(wǎng)絡(luò)底層的差異。2、ARP和RARP報(bào)文不被封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中，而ICMP和IGMP的數(shù)據(jù)則要封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸。IP協(xié)議特點(diǎn)：不可靠、無(wú)連接的傳輸協(xié)議，提供的是盡力而為的傳輸服務(wù)，所以IP協(xié)議效率非常高，實(shí)現(xiàn)起來也較簡(jiǎn)單4、IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸：IP數(shù)據(jù)報(bào)最終要通過底層物理網(wǎng)絡(luò)的幀來傳輸，為此傳送時(shí)要進(jìn)行封裝(encapsulation）：將數(shù)據(jù)報(bào)封裝到底層物理網(wǎng)絡(luò)的幀5、IP協(xié)議不對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行校驗(yàn)。原因：上層傳輸層是端到端的協(xié)議，由傳輸層對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行端到端的校驗(yàn)比網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的校驗(yàn)開銷小得多，在通信線路較好的情況尤其如此。另外，上層協(xié)議可以根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)可靠性的要求，還選擇進(jìn)行校驗(yàn)或不校驗(yàn)，甚至可以選擇采用何種校驗(yàn)方法，這給系統(tǒng)帶來很大的靈活性。IP協(xié)議只對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的首部進(jìn)行校驗(yàn)。原因：IP首部?jī)?nèi)容屬于網(wǎng)絡(luò)層的內(nèi)容，不可能由上層協(xié)議處理。IP首部中的部分字段在點(diǎn)到點(diǎn)的傳遞過程中是不斷變化的，因此必須在相鄰點(diǎn)之間完成校驗(yàn)。6、IP數(shù)據(jù)報(bào)格式服務(wù)類型：D：時(shí)延T：吞吐量R：可靠性C：代價(jià)校驗(yàn)和的求解：見P857、數(shù)據(jù)分片與重組最大傳輸單元MTU：指可以封裝在一個(gè)幀中的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)報(bào)分片與分片相關(guān)的字段是標(biāo)識(shí)字段、標(biāo)志字段和片偏移字段。1)數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識(shí)字段(16b長(zhǎng))是分片所屬數(shù)據(jù)報(bào)的關(guān)鍵信息，也是分片重組的依據(jù)。各分片的標(biāo)識(shí)字段和原數(shù)據(jù)報(bào)相同。2)標(biāo)志字段由3位構(gòu)成，低兩位有效，最高位未使用；中間的D位表示是否允許該數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片(0表示允許分片)；最低的M位表示該片是否是分片的最后一片(0表示最后一個(gè)分片)。3)片偏移字段以8個(gè)字節(jié)為單位指出本片中起始數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)區(qū)中的偏移量。由于各分片獨(dú)立傳輸，其到達(dá)信宿機(jī)的順序無(wú)法保證，信宿機(jī)將根據(jù)片偏移字段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)的重組。分片必須滿足兩個(gè)條件：前面各片盡可能大，但必須能被幀封裝，片中數(shù)據(jù)的大小必須為8字節(jié)的整數(shù)倍，否則IP無(wú)法表達(dá)其偏移量。重組（分片的重組只能在信宿機(jī)上進(jìn)行）8、IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)選項(xiàng)：選項(xiàng)碼（1字節(jié)），選項(xiàng)長(zhǎng)度（1字節(jié)），選項(xiàng)數(shù)據(jù)（字節(jié)數(shù)由長(zhǎng)度決定）選項(xiàng)碼：復(fù)制位（1比特）、選項(xiàng)類（2比特）、選項(xiàng)號(hào)（5比特）選項(xiàng)類：兩位IP選項(xiàng)類字段定義了四種選項(xiàng)類型，00用于IP數(shù)據(jù)報(bào)路徑的控制和測(cè)試；10用于時(shí)間戳的測(cè)試；01類和11類未用。每一選項(xiàng)類又由選項(xiàng)號(hào)進(jìn)行細(xì)分，其中00類中常用的有5個(gè)選項(xiàng)號(hào)，10類中只有1個(gè)選項(xiàng)號(hào)。選項(xiàng)類 選項(xiàng)號(hào) 長(zhǎng)度字段 含義00 00000 無(wú)單字節(jié)結(jié)束選項(xiàng) 00 00001 無(wú) 單字節(jié)填充選項(xiàng)00 00011 有 寬松源路由00 00111 有 記錄路徑00 01001 有 嚴(yán)格源路由10 00100 有 時(shí)間戳第6章差錯(cuò)與控制報(bào)文協(xié)議6.1因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）位置：ICMP與IP協(xié)議位于同一層（IP層），但I(xiàn)CMP協(xié)議位于IP協(xié)議之上，所以ICMP報(bào)文是封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中進(jìn)行傳輸?shù)?。作用：ICMP協(xié)議是IP協(xié)議的補(bǔ)充，用于IP層的差錯(cuò)報(bào)告、擁塞控制、路徑控制以及路由器或主機(jī)信息的獲取。（不僅用于傳輸差錯(cuò)報(bào)告，而且大量用于傳輸控制報(bào)文）6.2ICMP報(bào)文格式與類型分類：6.3ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的數(shù)據(jù)區(qū)包含出錯(cuò)的IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部及其前64位數(shù)據(jù)，這些信息有助于信源或管理人員發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤原因。ICMP差錯(cuò)報(bào)告具有以下特點(diǎn)：1）只報(bào)告差錯(cuò)，但不負(fù)責(zé)糾正，糾錯(cuò)留給高層協(xié)議去處理。2）只向信源報(bào)告差錯(cuò)。3）差錯(cuò)報(bào)告作為一般數(shù)據(jù)傳輸，不享受特別優(yōu)先權(quán)和可靠性。4）產(chǎn)生差錯(cuò)報(bào)告的同時(shí)，會(huì)丟棄出錯(cuò)的IP數(shù)據(jù)報(bào)。以下情況不會(huì)產(chǎn)生ICMP差錯(cuò)報(bào)告：1）ICMP差錯(cuò)報(bào)文本身不會(huì)再產(chǎn)生ICMP差錯(cuò)報(bào)告。2）IP數(shù)據(jù)報(bào)的非第一個(gè)分片不會(huì)產(chǎn)生ICMP差錯(cuò)報(bào)告。3）組播報(bào)文不會(huì)產(chǎn)生ICMP差錯(cuò)報(bào)告。4）特殊地址和的報(bào)文不會(huì)產(chǎn)生ICMP差錯(cuò)報(bào)告。ICMP差錯(cuò)報(bào)告可分為：信宿不可達(dá)報(bào)告，數(shù)據(jù)報(bào)超時(shí)報(bào)告，數(shù)據(jù)報(bào)參數(shù)錯(cuò)報(bào)告。6.3.1信宿不可達(dá)報(bào)告當(dāng)路由器無(wú)法根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)或信宿機(jī)無(wú)法向上層協(xié)議或端口提交數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，將丟棄當(dāng)前的數(shù)據(jù)報(bào)，并向信源產(chǎn)生信宿不可達(dá)差錯(cuò)報(bào)告。6.3.2數(shù)據(jù)報(bào)超時(shí)報(bào)告數(shù)據(jù)報(bào)首部的TTL值用于防止數(shù)據(jù)報(bào)因路由表出錯(cuò)而無(wú)休止地在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。當(dāng)TTL值減為0時(shí)，路由器會(huì)丟棄當(dāng)前的數(shù)據(jù)報(bào)，并向源主機(jī)發(fā)送一個(gè)ICMP數(shù)據(jù)報(bào)超時(shí)報(bào)告。另外，在信宿進(jìn)行分片重組時(shí)會(huì)啟動(dòng)重組定時(shí)器，一旦重組定時(shí)器超時(shí)，信宿機(jī)就會(huì)丟棄當(dāng)前正在重組的數(shù)據(jù)報(bào)，并向源主機(jī)發(fā)送一個(gè)ICMP數(shù)據(jù)報(bào)超時(shí)報(bào)告。6.3.3數(shù)據(jù)報(bào)參數(shù)錯(cuò)報(bào)告數(shù)據(jù)報(bào)參數(shù)錯(cuò)報(bào)告是由于數(shù)據(jù)報(bào)首部中字段值不明確或空缺而引起的。一旦路由器或信宿機(jī)發(fā)現(xiàn)此種錯(cuò)誤，便拋棄該數(shù)據(jù)報(bào)，并向信源發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)參數(shù)錯(cuò)報(bào)文。6.4ICMP控制報(bào)文ICMP控制報(bào)文包括源抑制報(bào)文和重定向報(bào)文源抑制報(bào)文——用于擁塞控制重定向報(bào)文——用于路徑控制6.4.1源抑制報(bào)文ICMP利用源抑制的方法來進(jìn)行擁塞控制。通過源抑制來減緩信源發(fā)出數(shù)據(jù)報(bào)的速率。源抑制包括三個(gè)階段：發(fā)現(xiàn)擁塞階段、解決擁塞階段和恢復(fù)階段。6.4.2重定向報(bào)文ICMP重定向報(bào)文就是解決主機(jī)路由表的更新問題的。主機(jī)路由表所給出的去往某信宿下一跳路由器可能并非是去往信宿的最佳下一跳路由器，當(dāng)下一跳路由器收到數(shù)據(jù)報(bào)后，該路由器根據(jù)它的路由表判斷本路由器是否是去往信宿的最佳選擇，如果不是，該路由器仍然會(huì)向信宿網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)，但同時(shí)會(huì)向信源產(chǎn)生一個(gè)ICMP重定向報(bào)文，通知信源修改它的路由表，重定向報(bào)文中將給出信源的最佳下一跳路由器的入口IP地址。6.5ICMP請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文對(duì)可以由因特網(wǎng)上任何主機(jī)或路由器向其他主機(jī)或路由器發(fā)送ICMP請(qǐng)求報(bào)文并獲得應(yīng)答。通過ICMP請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文對(duì)，網(wǎng)絡(luò)管理人員、用戶或應(yīng)用程序可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)，可了解：設(shè)備的可達(dá)性地址掩碼的設(shè)置時(shí)鐘的同步等情況方便對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷和控制。6.5.1回應(yīng)請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文作用：不僅用來測(cè)試設(shè)備的可達(dá)性，還可以測(cè)試設(shè)備中IP協(xié)議的工作情況。6.5.2時(shí)間戳請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文（用于設(shè)備時(shí)鐘的同步）請(qǐng)求方與應(yīng)答方的時(shí)鐘差異的估算：首先要計(jì)算出時(shí)間戳請(qǐng)求和應(yīng)答的往返延遲，然后據(jù)此計(jì)算出單程傳輸延遲，最后由兩設(shè)備的時(shí)間戳和單程傳輸延遲計(jì)算出兩臺(tái)設(shè)備之間的時(shí)間差，將此作為實(shí)現(xiàn)設(shè)備時(shí)鐘同步的依據(jù)。往返延遲時(shí)間可以用下式計(jì)算：往返時(shí)間＝(t當(dāng)前－t初始)－(t發(fā)送－t接收) 假設(shè)傳輸請(qǐng)求的時(shí)延和傳輸應(yīng)答的時(shí)延相同，那么單程時(shí)延就等于往返時(shí)間的一半。兩設(shè)備時(shí)間差＝t接收－(t初始＋單程時(shí)延)6.5.3地址掩碼請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文作用：可使得一臺(tái)設(shè)備獲得某一臺(tái)設(shè)備所在子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。應(yīng)用：無(wú)盤機(jī)通過RARP獲得自己的IP地址后，可以利用ICMP地址掩碼請(qǐng)求來獲得所在子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。6.5.4路由器請(qǐng)求與通告報(bào)文作用：用來獲得路由器的地址和路由器是否工作等信息。6.6ICMP報(bào)文封裝ICMP協(xié)議將上層的請(qǐng)求轉(zhuǎn)變?yōu)镮CMP報(bào)文，然后封裝在IP協(xié)議中進(jìn)行發(fā)送。IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的協(xié)議字段為“1”時(shí)表示數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)為ICMP報(bào)文。第7章IP路由7.1直接傳遞與間接傳遞直接傳遞是指在物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部直接傳到最終信宿的傳輸過程。間接傳遞是指當(dāng)信源和信宿位于不同物理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，所經(jīng)過的一些中間傳遞過程。因此，數(shù)據(jù)報(bào)傳遞由一個(gè)直接傳遞和零到多個(gè)間接傳遞所組成。IP路由路由表的使用。即根據(jù)路由表進(jìn)行路由選擇。主機(jī)和路由器上的IP協(xié)議負(fù)責(zé)使用路由表，完成數(shù)據(jù)報(bào)傳送的路由選擇。路由表的建立與刷新。路由表要隨著網(wǎng)絡(luò)的變化而變化，以反映網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況。路由器路由表的建立與刷新由專門的路由協(xié)議負(fù)責(zé)；而主機(jī)路由表的建立與刷新可由ICMP路由器請(qǐng)求與通告報(bào)文和ICMP重定向報(bào)文實(shí)現(xiàn)。路由表的刷新：ICMP重定向報(bào)文為主機(jī)路由表進(jìn)行刷新；網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議負(fù)責(zé)對(duì)路由器的路由表進(jìn)行刷新。7.3路由表1、路由表的功能是指明數(shù)據(jù)報(bào)去往某信宿應(yīng)該使用哪條路徑。路由表是一個(gè)二維表，每個(gè)表項(xiàng)由多個(gè)字段構(gòu)成。最基本的信息：信宿地址+去往信宿的路徑。3、在路由表中使用信宿網(wǎng)絡(luò)地址，而不采用信宿主機(jī)地址的好處：1）可以大大減小路由表的規(guī)模。2）與網(wǎng)絡(luò)的抽象拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)的抽象結(jié)構(gòu)中只有網(wǎng)絡(luò)，沒有主機(jī)。3）增強(qiáng)了路由表對(duì)網(wǎng)絡(luò)變化的適應(yīng)性。主機(jī)的增加和刪去不會(huì)對(duì)路由表產(chǎn)生任何影響。4）減輕了路由表維護(hù)以及路由選擇的開銷，同時(shí)也簡(jiǎn)化了路由設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。3、在路由表中只采用下一跳地址而不用完整路徑的好處：1）減小了路由表的規(guī)模。2）去掉了路由表中關(guān)于相同路徑的冗余信息。3）使路由表變得簡(jiǎn)單，便于維護(hù)。4、路由表中除了信宿地址和下一跳地址外，通常還包括子網(wǎng)掩碼、去往下一跳的輸出接口和度量。5、路由表中的特殊表項(xiàng)特定主機(jī)路由：用主機(jī)地址作為信宿地址的表項(xiàng)，表項(xiàng)的子網(wǎng)掩碼為55。目的：網(wǎng)絡(luò)管理人員可以給去往某臺(tái)特定主機(jī)的信息設(shè)置路由，用于安全性和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。默認(rèn)路由：用作為信宿地址的表項(xiàng)，且子網(wǎng)掩碼也為。默認(rèn)路由一般作為路由表的最后一條表項(xiàng)，可將去往多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的表項(xiàng)合為一個(gè)表項(xiàng)。目的：進(jìn)一步隱藏細(xì)節(jié)、縮小路由表。7.4靜態(tài)路由靜態(tài)路由方式：路由器只能發(fā)現(xiàn)和它直接相連的網(wǎng)絡(luò)，而不能發(fā)現(xiàn)沒有直接連接的那些網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)需要以手工方式在路由表中添加表項(xiàng)。靜態(tài)路由的不足：在大型網(wǎng)絡(luò)上手工編輯路由表是一件非常困難的工作，不僅工作量大，而且不能及時(shí)地反映網(wǎng)絡(luò)的頻繁變化，還可能造成難以管理的冗余路徑。7.5動(dòng)態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由：路由器使用路由協(xié)議進(jìn)行路由表的動(dòng)態(tài)建立和刷新。路由協(xié)議進(jìn)行路由選擇的原則：最短路徑優(yōu)先。路由器自動(dòng)獲取網(wǎng)絡(luò)路徑信息的算法有兩種：向量—距離算法(又稱為距離—向量算法)鏈路—狀態(tài)算法。向量—距離算法的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：收斂速度慢：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某處結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，變化信息的傳輸和擴(kuò)散需要一段時(shí)間，因此在所有的路由器獲得這種變化信息之前，部分路由表不能正確地反映網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況，即在收斂過程中，各路由器的路由表是不一致的。因此，該算法不適合結(jié)構(gòu)頻繁變化的或大型的網(wǎng)絡(luò)。信息交換量較大：相鄰路由器每次交換路由信息時(shí)，傳輸?shù)氖钦麄€(gè)路由表，而且所有的路由器都要參與信息的交換。2、鏈路—狀態(tài)(Link-Status，簡(jiǎn)稱L-S)算法，又稱最短路徑優(yōu)先(ShortestPathFirst，SPF)算法。3、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議包括兩種：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用于自治系統(tǒng)內(nèi)部的路徑信息交換和路由表刷新。常用的有：路由信息協(xié)議RIP(RoutingInformationProtocol)開放最短路徑優(yōu)先OSPF(OpenShortestPathFirst)協(xié)議。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用于自治系統(tǒng)之間的路徑信息交換和路由表刷新。常用的有：外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(ExteriorGatewayProtocol)邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(BorderGatewayProtocol)7.5.1路由信息協(xié)議(RIP)RIP協(xié)議采用V-D算法進(jìn)行路徑信息交換和路由表刷新。RIP要求路由器每30秒鐘向相鄰路由器廣播一個(gè)V-D報(bào)文，報(bào)文中的V-D信息來自于本地的路由表。1、RIP協(xié)議解決的問題 RIP協(xié)議在V-D算法的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)路由環(huán)路、相同距離路徑、失效路徑以及慢收斂問題的處理。路由環(huán)路問題：由于V-D算法收斂慢，所有路由器不能同時(shí)或接近同時(shí)地完成路由表的更新，因此有可能會(huì)產(chǎn)生路由環(huán)路。解決辦法：RIP規(guī)定，一條有效路徑的距離(路徑上的跳數(shù))不能超過15，距離為16時(shí)表示此路徑不存在。相同距離路徑問題：若去往某一網(wǎng)絡(luò)存在多條相同距離的路徑，RIP采用先入為主的原則，路由器以最先收到的路徑報(bào)文決定下一跳，后來收到的相同距離的路徑報(bào)文不會(huì)引起路由表的刷新。失效路徑問題：RIP協(xié)議為每條路由表項(xiàng)設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，如果發(fā)現(xiàn)某一條路由在3分鐘(6個(gè)周期)內(nèi)沒有收到與它相關(guān)的路徑信息，就將該路由的度量值設(shè)置成16，并標(biāo)注為刪除。標(biāo)注后并不立即刪除，等過一段時(shí)間，該路徑失效信息被傳播開去后，才將該路由從路由表中刪除。2、為了防止計(jì)數(shù)到無(wú)窮，可以采用以下三種技術(shù)。1）水平分割法(SplitHorizon)路由器從某個(gè)接口收到的更新信息不允許再?gòu)倪@個(gè)接口發(fā)回去。2）保持法(HoldDown)計(jì)數(shù)到無(wú)窮的發(fā)生是因?yàn)樵赗1將不可達(dá)信息發(fā)出去之前先收到了來自R2的V-D報(bào)文，所產(chǎn)生的刷新操作導(dǎo)致不可達(dá)信息丟失。為了解決這一問題，保持法要求路由器在得知某網(wǎng)絡(luò)不可到達(dá)后的一段時(shí)間內(nèi)，保持此信息不變，路由器在保持時(shí)間內(nèi)不接受關(guān)于此網(wǎng)絡(luò)的任何可達(dá)性信息。這樣，保證有充足的時(shí)間將路徑失效信息傳播出去。3）毒性逆轉(zhuǎn)法(PoisonReverse)毒性逆轉(zhuǎn)法是水平分割法的一種變型。當(dāng)從某一接口發(fā)出V-D報(bào)文時(shí)，凡是從這一接口進(jìn)來的信息，V-D報(bào)文中對(duì)應(yīng)表項(xiàng)的距離值都設(shè)為無(wú)窮(16)，以免對(duì)鄰機(jī)的路由表產(chǎn)生錯(cuò)誤的刷新。3、RIP報(bào)文及其傳輸：RIP是應(yīng)用層協(xié)議，RIP報(bào)文被封裝在UDP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸。RIP接收方進(jìn)程使用UDP520端口。4、RIPv1簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。但存在以下不足：1）RIPv1不支持子網(wǎng)；2）RIPv1沒有報(bào)文鑒別機(jī)制；3）RIPv1采用廣播方式進(jìn)行路由通告；4）RIPv1只能用于小型網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樽畲舐窂介L(zhǎng)度15限制了它在大型網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用。RFC1388中對(duì)RIPv1進(jìn)行了擴(kuò)充，擴(kuò)充后的RIP協(xié)議稱為RIPv2。5、RIPv2可以傳送子網(wǎng)掩碼，可以支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼和無(wú)類別域間路由CIDR。RIPv2提供了簡(jiǎn)單的報(bào)文鑒別機(jī)制，采用口令方式。RIPv2支持組播，使用組播傳送路由通告，組播地址對(duì)應(yīng)所有支持RIPv2的路由器7.5.2開放最短路徑優(yōu)先（OSPF）好處：區(qū)域的劃分不僅使得廣播得到了更好的管理，而且使OSPF能夠支持大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。并且層次概念的引入，減少了每一個(gè)路由器需要知道的信息總量。在區(qū)域的邊界一般至少有一個(gè)邊界路由器(ABR)。作用：匯總該區(qū)域的信息，并送往其他區(qū)域。在每個(gè)自治系統(tǒng)的所以區(qū)域中都有一個(gè)主干區(qū)域，其他區(qū)域都連到主干區(qū)域上。主干區(qū)域中的路由器稱為主干路由器。每個(gè)區(qū)域有一個(gè)區(qū)域標(biāo)識(shí)，區(qū)域標(biāo)識(shí)也采用點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示，主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)是。OSPF采用鏈路—狀態(tài)協(xié)議OSPF是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，OSPF報(bào)文直接使用IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝。在其IP首部，對(duì)應(yīng)的協(xié)議字段的值為89。OSPF特點(diǎn)：1）支持服務(wù)類型路由。OSPF可根據(jù)目的IP地址和該數(shù)據(jù)所要求的服務(wù)類型進(jìn)行路由選擇。2）能夠給路由器每個(gè)接口指派費(fèi)用。費(fèi)用可以是吞吐率、傳輸延遲、可靠性等性能。3）能夠提供負(fù)載均衡。當(dāng)去往一個(gè)目的地址存在多個(gè)相同費(fèi)用的路由時(shí)，OSPF可以在這些路由上平均分配流量。4）OSPF的層次結(jié)構(gòu)支持?jǐn)U展，易于管理。5）支持特定主機(jī)路由、特定子網(wǎng)、分類網(wǎng)絡(luò)路由以及無(wú)類網(wǎng)絡(luò)路由。6）支持CIDR，可以節(jié)約IP地址。7）支持多種鑒別機(jī)制，不同的區(qū)域可以使用不