- 数据报
- 作用:将数据报从一台主机移动到另一台主机(不同主机间的逻辑通信)
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IP
- 功能:IP可以提供寻址方法以及各个数据包的独立传送功能。
IP能够分离数据包(在路由器里),使之穿越不同的网络煤体后
再进行重组(在接收端)。
- 缺点:IP不提供可靠的数据传送,它允许路由器丢弃数据包而不通知接收端。
IP是依靠上层协议(如TCP)来跟踪数据包并在必要的时侯进行重传的,这种机制只能保障数据在一定意义上的可靠传递。
无论IP还是起高层协议,都不能保障数据的实时传递或者对吞吐量提供任何保障。IP只能提供"尽最大努力"的服务,而不能保障数据何时到达或者能够传输多少数据量。
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分类
- IPV4:32bits
- IPV6:128bits
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DHCP
(Dynamic Host Configuration Protocol)
- 作用:能将主机连接进一个网络,动态为主机分配IP地址
- 别称:即插即用协议(plug-and-play protocol)
- 是一个客户-服务器协议,局域网的网络协议
- 过程:
1.DHCP服务器发现:DHCP发现报文
2.DHCP服务器提供:DHCP提供报文
3.DHCP请求:客户机选择一个DHCP服务器,用DHCP请求报文响应
4.DHCP ACK:DHCP ACK报文
- 缺点:
DHCP不能查出网络上非DHCP客户机已经在使用得问IP地址,可能导致IP地址冲突。
DHCP服务器之间不通信,不能查出已经被其他服务器租出去的IP地址,所以两个DHCP服务器不能再各自的范围中使用相同的IP地址。
DHCP一般不能跨路由器与客户机通信。
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网络地址转换
(Network Address Translation,NAT)
- 作用:将IP数据报头中的IP地址转换为另一个IP地址,使路由器对外界隐藏了内部网络的细节,同时实现了内部网络的主机通过该功能访问外部网络的资源
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NAT转换表
- 表项中包含了端口号及其IP地址
- 作用:让路由器确定数据报它应将某个分组转发给哪个内部主机
- 缺点:
由于需要对数据报文进行IP地址的转换,涉及IP地址的数据报报文的报头不能被加密。
网络调试变得困难。
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ICMP
(Internet control message Protocol)
- 作用:它是TCP/IP协议族的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。
- 经典用途:
差错报告
ping程序
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功能
- 转发:将分组从一个输入链路接口转移到适当的输出链路接口的路由器本地动作
- 路由选择:决定分组从源到目的地所采取的端到端路径
- 连接建立
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路由选择算法
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全局式路由选择算法
- 作用:用完整的、全局性的网络知识计算出从源到目的地之间的最低费用路径
- 输入:所有结点之间的连通性和所有链路的费用
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链路状态算法(Link State,LS)
- Dijkstra算法
- Prim算法
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分散式路由选择算法
- 作用:用迭代、分布式的方式计算出最低费用路径
- 输入:与每个结点直接相连链路的费用
- 距离向量算法(Distance-Vector,DV)
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虚电路和数据报网络
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虚电路(VC):仅在网络层提供连接服务的计算机网络
- 组成:
1.源和目的主机之间的路径
2.VC号
3.沿着该路径的每台路由器的转发表表项
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数据报网络:仅在网络层提供无连接服务的计算机网络
- 无需建立任何虚电路,不维护任何虚电路的状态信息
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层次路由选择
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自治系统
(Autonomous system,AS)
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自治系统内部路由选择协议
intra-AS
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路由选择信息协议RIP
(Routing Information Protocol)
- 使用 跳 数作为费用测度
- 一种DV协议
- 跳:沿着从源路由器到目的子网(包括目的子网)的最短路径所经过的子网数量。
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开放最短路优先OSPF
(open shortest path first)
- 核心:一种LS协议和Dijkstra最低费用路径算法
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自治系统间路由选择协议
inter-AS
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边界网关协议
(Border Gateway Protocol,BGP)
- 种类
- 外部BGP(eBGP)
- 内部BGP(iBGP)
- 属性
- AS-PATH
- 用于检测和防止循环通告
- NEXT-HOP
- 基于策略(policy)的路由选择
- 过程:先选择具有最高本地偏好值的路由;本地偏好值相同时,选择具有最短AS-Path的路由;本地偏好值和AS-Path值相同时,选择最靠近NEXT-HOP路由器的路由;如果仍然留下多条路由,则使用BGP标识符来选择路由。
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热土豆路由选择
- 尽可能快地(经济地)扔掉分组