06網(wǎng)絡(luò)互連與互聯(lián)網(wǎng)

1、第6章網(wǎng)絡(luò)互連與互聯(lián)網(wǎng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互相連接組成范圍更大的網(wǎng)絡(luò)叫做互聯(lián)網(wǎng)（Internet）,網(wǎng)絡(luò)互相連接構(gòu)成統(tǒng)一的通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源共享。中繼器（Repeater工作于物理層；網(wǎng)橋（bridge）和交換機(jī)（Switchi）工作與數(shù)據(jù)鏈路層；路由器（Router）工作于網(wǎng)絡(luò)層；而網(wǎng)關(guān)（Gateway工作于網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議層。*沖突時(shí)梢選擇題按228做。中繼器的功能是對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行再生和發(fā)送。中繼器不改變接收到的數(shù)字信息，再生的信號(hào)與接收信號(hào)完全相同，并可以沿著另外的網(wǎng)段傳輸?shù)竭h(yuǎn)端。例如在以太網(wǎng)中，限制最多使用4個(gè)中繼器，最多由5個(gè)網(wǎng)段組成。5-4-3規(guī)則，5網(wǎng)段，4中繼，3網(wǎng)段可用。中繼器

2、工作于物理層，只是起到擴(kuò)展傳輸距離的作用。集線器（HUB）工作原理上基本上與中繼器相同。簡(jiǎn)單的說。集線器是一個(gè)多端口的中繼器，它把一個(gè)端口上收到的數(shù)據(jù)廣播發(fā)送到其他所有端口上。網(wǎng)橋是連接兩個(gè)局域網(wǎng)段，但它工作于數(shù)據(jù)鏈路層。網(wǎng)橋要分析幀地字段，以解決是否把收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段上。以太網(wǎng)中廣泛使用的交換機(jī)是一種多端口網(wǎng)橋，每一個(gè)端口都可以連接一個(gè)局域網(wǎng)（二層）。路由器:工作于網(wǎng)絡(luò)層。通常把網(wǎng)絡(luò)地址叫做邏輯地址（IP地址），把數(shù)據(jù)鏈路層地址叫做物理地址（MAC地址）。由于路由器工作網(wǎng)絡(luò)層，它處理的信息量比網(wǎng)橋要多，因此處理速度比網(wǎng)橋慢，但路由器的互連能力更強(qiáng)，可以執(zhí)行復(fù)雜的路由選擇算法。路由橋（

3、RoutingBride©雖然能夠運(yùn)行路由器算法，是屬于工作在數(shù)據(jù)鏈路層的。網(wǎng)關(guān)：是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它用于連接網(wǎng)絡(luò)層之上執(zhí)行不同的協(xié)議的子網(wǎng)組成異構(gòu)型因特網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)能對(duì)互不兼容的高層協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，翻譯和變換。最后，有時(shí)不區(qū)分路由器和網(wǎng)關(guān)，而是把網(wǎng)絡(luò)層及其以上進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的互連設(shè)備統(tǒng)稱為網(wǎng)關(guān)。廣域網(wǎng)互連一般采用在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的辦法實(shí)現(xiàn)。這里使用的互連設(shè)備叫做網(wǎng)關(guān)，更確切的說是路由器。因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol,IP)是今天使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)，因特網(wǎng)中的主要協(xié)議是TCP和IP,所以，Internet協(xié)議也叫TCP/IP協(xié)議簇?？梢詣澐譃?個(gè)層次。工作于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

4、，作為提供無連接服務(wù)。Internet的主要協(xié)議A、B、C類地址為常用地址。IP地址的編碼規(guī)定全0表示本地地址，及本地網(wǎng)絡(luò)或本地主機(jī)；全1表示廣播地址，任何網(wǎng)站都能接收。IP地址通常用十進(jìn)制數(shù)表示，把整個(gè)地址分為4個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示中間用圓點(diǎn)分隔。-55/8A類私用55/8-55/12B類私用55/16-55/16C類私用223.255.255.

5、255/24169.254.X.X是保留地址，當(dāng)主機(jī)沒有獲得IP地址時(shí)分配的55/16組播回環(huán)地址掩碼還能使用”/從左到右連續(xù)1的總數(shù)”形式表示，這種描述方法稱為建網(wǎng)比特?cái)?shù)1286432168427e54321g1281922242402482522542551'25262723293031協(xié)子網(wǎng)概念，把主機(jī)地址部分再劃分為子網(wǎng)地址和主機(jī)地址，形成了三級(jí)尋址結(jié)構(gòu)/21小于/24都是在第三段變化D類地址是組播地址，實(shí)現(xiàn)組播需要特殊的方法，1、首先有識(shí)別組播地址的路由器，2、其次主機(jī)要能發(fā)送組播數(shù)據(jù)報(bào)。3、主機(jī)需要能接收組播報(bào)文

6、。IP協(xié)議的操作1、數(shù)據(jù)報(bào)生存期（TTL）回路會(huì)造成數(shù)據(jù)包無休止地巡回。經(jīng)過的路由器的多少計(jì)數(shù)，每經(jīng)過一個(gè)路由器，計(jì)數(shù)器加1。2、分段和重裝配每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能規(guī)定了不同的最大分組長(zhǎng)度，需要對(duì)它進(jìn)行分段和重裝配。IPv4協(xié)議頭中標(biāo)識(shí)符使用了4個(gè)字段處理分段和重裝配（以太網(wǎng)MTU最大傳輸單元=1500<802.3MAC幀MTU最大傳輸單元=1518802.1qVLAN幀MTU最大傳輸單元=15223、差錯(cuò)控制和流控：無連接的網(wǎng)絡(luò)操作不保證數(shù)據(jù)報(bào)的成功提交，把情況報(bào)告上層協(xié)議。,P協(xié)議數(shù)據(jù)單元版本號(hào)：（IPV4）分段重裝配：標(biāo)識(shí)符和標(biāo)志IHL:IP頭長(zhǎng)度，20個(gè)字節(jié)。服務(wù)類型：區(qū)分不同可靠性、優(yōu)先

7、級(jí)、延遲和吞吐率的參數(shù)?？傞L(zhǎng)度：包含IP頭的總長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）標(biāo)識(shí)符：唯一標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)識(shí)符標(biāo)志：包括3個(gè)標(biāo)識(shí)，一個(gè)是M標(biāo)志，用與分段（多段）重裝配，另一個(gè)是D標(biāo)識(shí)，禁止分段標(biāo)志。第3個(gè)標(biāo)志當(dāng)前沒有啟用段偏輅值生存期TTL+1協(xié)議：上層協(xié)議（TCP或UDP）頭校驗(yàn)和：只校驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部，不包括數(shù)據(jù)部分。源地址目標(biāo)地址1用戶數(shù)據(jù)：以字節(jié)為單位，和IP頭加在一起長(zhǎng)度不超過65535字節(jié)。IP協(xié)議格式ICMP協(xié)議：因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）與IP協(xié)議同屬于網(wǎng)絡(luò)層。用于傳送有關(guān)通信問題的消息。ICMP報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳送，因而不保證可靠的提交。校驗(yàn)和字段是關(guān)于整個(gè)ICMP報(bào)文的校驗(yàn)和。（相當(dāng)于

8、偵查員或探子）ICMP報(bào)文含義：8字節(jié)長(zhǎng)度1、目標(biāo)不可到達(dá)（類型3）拐2個(gè)彎2、超時(shí)（類型11）超時(shí)3、源抑制（類型4）交通事故4、路由重定向（類型5）拐一個(gè)彎5、回聲（請(qǐng)求/響應(yīng)，類型8/0）喇叭口，沒回聲6、時(shí)間戳（請(qǐng)求/響應(yīng)，類型13/14）一生一世TCP和UDP協(xié)議：在TCP/IP協(xié)議簇中有兩個(gè)傳輸協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）,TCP是面向連接的，而UDP是無連接的。UDP:snmptftpdnsdhcp石頭蛋蛋TCP中用戶送來的是以字節(jié)流數(shù)據(jù)。TCP段頭格式：TCP只有一種類型的PDU協(xié)議數(shù)單元，叫做TCP段（報(bào)頭），段頭（也叫TCP頭或傳輸頭）的格式。（

9、1）源端口頭（16位）：說明源服務(wù)訪問點(diǎn)。2八16=655360-65535（2）目標(biāo)端口（16位）：表示目標(biāo)服務(wù)訪問點(diǎn)。0-1023是保留端口（3）發(fā)送順序號(hào)（32位）：本段中第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的順序號(hào)。（7）標(biāo)志字段（6位）：表示各種控制信息，其中,URG:緊急指針有效。urgentACK：應(yīng)答順序號(hào)有效。acknowledgeTCP有順序號(hào)UDP沒的PSH:推進(jìn)功能有效。pushRST：連接復(fù)位位初始狀態(tài)。resetSYN：對(duì)順序號(hào)同步，用于連接的建立。synchronous、FIN：數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，釋放。Finish總結(jié)對(duì)比：IP檢查和檢查IP報(bào)頭，不檢查數(shù)據(jù)TCP檢查和檢查TCP包頭和數(shù)據(jù)

10、ICMP檢查和檢查ICMP包頭信息UDP檢查和檢查報(bào)頭和數(shù)據(jù)（任選）（9）檢查和（16位）：檢查報(bào)頭和數(shù)據(jù)TCP傳輸頭格式同步標(biāo)志SYN用于連接建立階段，TCP三次握手防止產(chǎn)生錯(cuò)誤建立連接建立連接：三次握手釋放鏈接：四次握手校驗(yàn)和的校驗(yàn)范圍包括整個(gè)TCP段和偽段頭（Pseudo-head©r。偽段頭是IP頭的一部分。TCP頭和IP頭合一起代表了傳送一個(gè)數(shù)據(jù)單元的開銷共40個(gè)字節(jié)。TCP擁塞控制：使用重傳計(jì)時(shí)器管理和窗口管理，其目的是與流控機(jī)制配合，緩解互聯(lián)網(wǎng)中的通信緊張狀況。重傳計(jì)時(shí)器管理：發(fā)送窗口縮小為原來的一半超時(shí)重傳時(shí)間間隔擴(kuò)大一倍用于確定網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)擁塞情況。通過觀

11、察最近一段時(shí)間的報(bào)文時(shí)延來估算當(dāng)前的往返時(shí)間。慢啟動(dòng)和擁塞控制：發(fā)送方實(shí)體在接收到確認(rèn)之前逐步擴(kuò)展窗口的大小，而不是從一開始就采用很大的窗口，這種方法稱為慢啟動(dòng)過程。TCP:有連接、可靠地、數(shù)據(jù)量大UDP:無連接、不可靠、數(shù)據(jù)量小高層解決排序、差錯(cuò)重傳等UDP協(xié)議：也是傳輸層協(xié)議，它對(duì)應(yīng)用層提供無連接的傳輸服務(wù)，由于協(xié)議開銷小，特別是在網(wǎng)絡(luò)管理方面，大多使用UDP協(xié)議包頭8字節(jié)的開銷。域名和地址：Internet地址分為3級(jí)，可表示為“網(wǎng)絡(luò)地址.主機(jī)地址.端口地址”形式，網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)地址即IP地址；端口地址就是TCP或UDP地址，使用專用端口號(hào)小于1024,而用戶進(jìn)程端口號(hào)一般大于1024I主機(jī)

12、地址網(wǎng)絡(luò)地址端口http:/癡WWHFE僅V:6而:.：S080/rk或是尸地址用戶進(jìn)程端口號(hào)21024保留端口;11023知名端口保留指派給常用的協(xié)議注冊(cè)端口:1024-49151不指派，需注冊(cè)，防重復(fù)動(dòng)態(tài)端口：4915265535客戶應(yīng)用進(jìn)程動(dòng)態(tài)使用端口號(hào)描述,端口號(hào)描述20FTP-DUa,文件傳輸林議118SQLServices21FTP-Control,文件傳輸也議156SQLServices22SSH遠(yuǎn)程登錄151SOP,簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理些25&TF179BGFj邊界網(wǎng)美協(xié)議53MTSj域名系統(tǒng)443HTTPS80HTTP,超文本傳輸物議546DHCP,動(dòng)態(tài)主機(jī)配置彷議，客戶端1

13、10POP3547DHCP,動(dòng)態(tài)主機(jī)配盤協(xié)議,服務(wù)器端用戶希望用名字來標(biāo)識(shí)主機(jī)，從而便于記憶和使用。Internet的域名系統(tǒng)（DNS）就是為這種需要開發(fā)的。DNS的邏輯結(jié)構(gòu)是一個(gè)分層的域名樹根域。根域沒有名稱，用句號(hào)”.“表示，但經(jīng)常是省略的。根域下面是頂級(jí)域（TLD）,分為國家頂級(jí)域（ccTLD）和通用頂級(jí)域（gTLD）。國家頂級(jí)域包含243個(gè)國家和地區(qū)的代碼，例如：cn代表中國，uk代表英國等，最初的通用頂級(jí)域有7個(gè)2001年開始，新的國際頂級(jí)域名有7個(gè)：biz（商業(yè)機(jī)構(gòu)）、info（網(wǎng)絡(luò)公司）、name（個(gè)人網(wǎng)站）、pro（醫(yī)生和律師等職業(yè)人人員）、aero（航空運(yùn)輸業(yè)專用）coop（

14、商業(yè)合作社專用）和museum（博物館專用）頂級(jí)域下面是二級(jí)域，這是正式注冊(cè)給組織和個(gè)人的唯一名稱。在二級(jí)域之下，組織機(jī)構(gòu)還可以劃分子域。域名到IP地址的變換有DNS服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)客戶端/服務(wù)結(jié)構(gòu)（C/S結(jié)構(gòu)）DNS走TCP和UDP的53端口IP地址是分配給主機(jī)的邏輯地址，還必須考慮主機(jī)的物理地址問題。由于有兩種主機(jī)地址，因此需要一種映像關(guān)系把這兩種地址對(duì)應(yīng)起來。在Internet中使用地址分解協(xié)議（ARP）來實(shí)現(xiàn)邏輯地址知道物理地址映像的。協(xié)議類型：發(fā)送方使用的協(xié)議，0800H表示IP上層協(xié)議。地址分解協(xié)議ARP:1）查本地內(nèi)存ARP地址映像表。2）如果ARP表查不到，就廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求分組

15、。所謂彳t理ARP:就是路由器”假裝“目標(biāo)主機(jī)來回答ARP請(qǐng)求。ARP請(qǐng)求報(bào)文分組被封裝在以太幀中傳輸.RARP是反向ARP協(xié)議:由硬件地址查找邏輯地址。多用于無盤工作站。IP地址是分配給主機(jī)的邏輯地址在因特網(wǎng)絡(luò)中表示唯一的主機(jī)。正向：DNS域名>IP正向：ARPIP->MAC反向：DNSIP>域名反向：RARPMAC>IP網(wǎng)關(guān)協(xié)議：Internet中的路由器叫做IP網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)協(xié)議就是用于網(wǎng)關(guān)之間交換路由信息的協(xié)議。自制系統(tǒng)是由同構(gòu)型的網(wǎng)關(guān)連接的因特網(wǎng)，自治系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)關(guān)之間執(zhí)行內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）,互連系統(tǒng)，為特定的應(yīng)用服務(wù)，在自治系統(tǒng)之外是無效。在不同自制系統(tǒng)之間

16、用外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）交換路由信息。最新的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議叫做BGP。BGP4已經(jīng)廣泛使用在ISP的網(wǎng)絡(luò)間。BGP4+可以用于IPV6.BGP發(fā)布鄰居公告，需要連同掩碼一起發(fā)送，而且不會(huì)使用通配符掩碼（反向掩碼）。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：例如BGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP4是一種動(dòng)態(tài)路由發(fā)現(xiàn)協(xié)議，支持無類別域間路由CIDR。BGP的主要功能是控制路由策略，BGP的4種報(bào)文。BGP協(xié)議基于TCP協(xié)議（179端口）連接傳送。表&6HGP的4種報(bào)文報(bào)文類型打開（OpcnTf4種報(bào)文更新(Update)功能描述瓦鄰熊系建立林交邕國新的跳由片息更新外交信息需Open的應(yīng)答惆的性他確認(rèn)鄰居關(guān)系保持外交

17、活動(dòng)報(bào)察涌到的識(shí)發(fā)布外交通告內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：也叫做路由協(xié)議（RoutingProtocol）,是路由器之間實(shí)現(xiàn)路由信息共享的一種機(jī)制，它允許路由器之間通過交換路由信息維護(hù)各自的路由表。常用的內(nèi)部路由協(xié)議包括路由信息協(xié)議（RIP）;開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSFP）;中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)的協(xié)議（IS-IS）;內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（IGRP）和增強(qiáng)的IGRP協(xié)議（EIGRP）等。最后兩種是思科公司的專利協(xié)議。路由信息協(xié)議：RIPvl:1、使用本地廣播地址5驗(yàn)布路由信息,默認(rèn)路由更新周期為30s如果在180秒沒回應(yīng)表示路由不可達(dá)、240秒沒有回應(yīng)、則刪除路由表信息。2、RIP以跳步計(jì)

18、數(shù)（HopCount）它允許最大跳數(shù)為15、超過15個(gè)站點(diǎn)認(rèn)為是不可達(dá).3、RIPvl是有類別的協(xié)議（ClassfulProtoco）4）RIP可以實(shí)現(xiàn)等費(fèi)用通路（帶寬）的負(fù)載均衡。RIPv2:增強(qiáng)了的RIP1協(xié)議，有3方面改進(jìn)：（1、2為一方面）1、首先它使用組播而不是廣播來傳播路由更新報(bào)文。組播地址：2、采用觸發(fā)更新（TriggeredUpdate機(jī)制來加速路由收斂。3、支持無類別協(xié)議（ClasslessProtoc。l,可以使用可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）,也支持無類別域間路由（CIDR）。4、RIPv2支持認(rèn)證，使用經(jīng)過散列的口令字來限制路由更新信息的傳播。路由收斂：指

19、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，路由表重新建立到發(fā)送再到學(xué)習(xí)直至穩(wěn)定，并通告網(wǎng)絡(luò)中所有相關(guān)路由器都得知該變化的過程。也就是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓鸬耐ㄟ^重新計(jì)算路由而發(fā)現(xiàn)替代路由的行為。路由表與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔３忠恢拢谝淮闻袛嘧罴崖酚蛇_(dá)到的一個(gè)過程。距離矢量協(xié)議容易形成路由循環(huán)、傳遞好消息快、傳遞壞消息慢的問題有以下方法：1、水平分割（splithorizon）一條路由信息不會(huì)被發(fā)送給該信息的來源。解決路由環(huán)路問題。3、反向中毒（PoisonReverse肥從鄰居學(xué)習(xí)到的路由費(fèi)用設(shè)輅為無限大，并立即發(fā)送給那個(gè)鄰居。更安全一些，可以中斷環(huán)路。5、觸發(fā)更新（TriggerUpdate）技術(shù)也能加快路由收斂。RIPv

20、2報(bào)文封裝在UDP數(shù)據(jù)報(bào)中發(fā)送，占用端口號(hào)520OSPF協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)協(xié)議，用于在自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由器之間交換路由信息。OSPF具有支持大型網(wǎng)絡(luò)，占用資源少，路由收斂快等優(yōu)點(diǎn)。鏈路狀態(tài)協(xié)議從各個(gè)路由器收集鏈路狀態(tài)信息，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，使用Dijkstra（讀作:迪杰斯特拉）的最短通路優(yōu)先算法（SPFF計(jì)算到達(dá)各個(gè)目標(biāo)的最佳路由。RIP距離矢量是周期性的發(fā)布路由信息，而鏈路狀態(tài)協(xié)議OSPF是在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)才發(fā)布路由信息（觸發(fā)），而且OSPF采用TCP連接發(fā)送報(bào)文，通信更可靠。為了適應(yīng)大型網(wǎng)絡(luò)配輅的需要，OSPF協(xié)議引入了”分層路由”的概念。所以典型的鏈路狀態(tài)協(xié)議都把網(wǎng)絡(luò)劃分成較小的

21、區(qū)域（Area）。OSPF主干網(wǎng)負(fù)責(zé)在各個(gè)區(qū)域之間傳播路由信息。主干網(wǎng)本身也是OSPF區(qū)域，稱為區(qū)域0（Area。,主干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)所有的跨區(qū)域的路由器都是可見的。OSPF區(qū)域：都指定了一個(gè)32位的區(qū)域標(biāo)識(shí)符，可以用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，例如主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符可表示為OSPF的區(qū)域分為以下5種：1）標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域：接收任何鏈路更新信息和路由匯總標(biāo)準(zhǔn)員工2）主干區(qū)域：連接各個(gè)區(qū)域的傳輸網(wǎng)絡(luò)。擁有標(biāo)準(zhǔn)區(qū)所有特性技術(shù)骨干3）存根區(qū)域：不接收自治系統(tǒng)以外的路由信息。內(nèi)定人員4）完全存根區(qū)域：不接收自治系統(tǒng)以外的路由信息，也不接收自制系統(tǒng)內(nèi)的其他路由匯總信息。不可救藥5）不完全存根區(qū)域（NSAA）:類

22、似存根區(qū)，但允許接收以類型7的鏈路狀態(tài)公告。內(nèi)定，除非領(lǐng)導(dǎo)7次安排OSPF網(wǎng)絡(luò)4種類型：1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)：例如一對(duì)路由器用64Kb的串行線路連接，就屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。2）廣播多址網(wǎng)絡(luò)：具有共享介質(zhì)局域網(wǎng)的都屬于這種網(wǎng)絡(luò)，一條路由信息可以廣播給所有路由器。3）非廣播多址網(wǎng)絡(luò)（NBMA）:例如X.25分組交換網(wǎng)。通過組播方式發(fā)布路由信息。4）點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)：把非廣播當(dāng)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一條路由信息發(fā)給不同的目標(biāo)。路由器通過OSPF的Hello協(xié)議來發(fā)現(xiàn)鄰居。在一個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)或者NBMA網(wǎng)絡(luò)中要選一個(gè)指定路由器DR,其他的路由器都與DR建立毗鄰關(guān)系，把自己掌握的鏈路狀態(tài)信息提交給DR,由DR代表這個(gè)網(wǎng)絡(luò)向外界發(fā)布。

23、從而減少向外部發(fā)布路由信息量。（備份服務(wù)器BDR）4種OSPF路由器：1）內(nèi)部路由器2）主干路由器3）區(qū)域邊界路由器ABR4）自治系統(tǒng)邊界路由器（ASBR）OSPF路由器之間通過鏈路狀態(tài)公告（LSA）交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?。LSA有幾種不同類型的報(bào)文。*6-71攙A類型類型名稱發(fā)送者傳播范圉描述-1路由器LSA仃太OSPE-躋由整區(qū)域內(nèi)路由器在區(qū)域內(nèi)連接的璉踹狀態(tài)2絡(luò)LSADR區(qū)域內(nèi)指定踏由器DR作N域內(nèi)連接的各個(gè)路由器13網(wǎng)絡(luò)匯總LSAABR生子區(qū)域ABR連接的本地區(qū)域中的誕癌狀態(tài)4ASBR匯總LSAABK主干區(qū)域fl治森統(tǒng)邊界路品腓ASRR的可列達(dá)性5外部LSAASRR除存根區(qū)之外的典他區(qū)自治系

24、統(tǒng)之外的的路由信息6LSA用于建比組播分發(fā)樹7NSSALSA連接到NSSA的ASBR不完全存根國Not-So-Stub-Area到達(dá)自治系統(tǒng)之外的n標(biāo)的躇由可以由ABR轉(zhuǎn)換為類型5的LSAOSPF的5種報(bào)文，這些報(bào)文通過TCP連接傳送。采用目標(biāo)地址弋表所有的OSPF路由器。Hello協(xié)議用于發(fā)現(xiàn)鄰居，建立毗鄰關(guān)系，還用于選出區(qū)域內(nèi)指定路由器DR和備份路由器BDR。表3OSPF的5種報(bào)文類型類型指文類型功能描述1一出電建立外交用于壇用利的路由球.210語描述DBD（DataBaseD«crip恤）n）外交書內(nèi)容表示汆送者由珞咻丸態(tài)數(shù)羯&內(nèi)等3|彳路狀態(tài)請(qǐng)求LS

25、RfLink-StateRequest方謂唬杈交謝方請(qǐng)求堀路狀態(tài)信息4鏈路狀態(tài)更就LSUJL啾SiateUpd機(jī)發(fā)送外交更新通鄰居路由卷發(fā)送Sta狀態(tài)通告5路狀態(tài)應(yīng)WLSAeL（Link6tateAdcnmd削mmtT|對(duì)鏈路狀態(tài)更新報(bào)文的應(yīng)電對(duì)外交更新的應(yīng)答OSPF的優(yōu)缺點(diǎn)：1）鏈路狀態(tài)協(xié)議使用了分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減小了（鏈路狀態(tài)公告）LSA的傳播范圍,同時(shí)也減小了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘯r(shí)影響所有路由器的可能性。例如:OSPF協(xié)議中，個(gè)分區(qū)內(nèi)部的拓?fù)渥兓粫?huì)影響其它分區(qū)。2）鏈路狀態(tài)協(xié)議使用組播來共享路由信息，并且發(fā)布的是增量式的更新消息。卜得網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用和資源消耗更有效。3）鏈路狀態(tài)協(xié)議支持無類別的

26、路由和路由匯總功能，可以使用VLSM和CIDR技術(shù)，從而減少運(yùn)行SPF算法的更新路由表需要的CPU周期，也減少了路由器中的存儲(chǔ)需求。4）使用SPF算法不會(huì)在路由表中出現(xiàn)環(huán)路。鏈路狀態(tài)有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，對(duì)CPU和存儲(chǔ)器的要求更高，鏈路狀態(tài)協(xié)議需要維護(hù)更多的存儲(chǔ)表。核心網(wǎng)關(guān)協(xié)議GGP:主干網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)叫核心網(wǎng)關(guān)。核心網(wǎng)關(guān)之間交換路由信息時(shí)使用核心網(wǎng)關(guān)協(xié)議（GGP）,EGP用于兩個(gè)不同自治系統(tǒng)之間的網(wǎng)關(guān)交換路由信息，而GGP是主干網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)協(xié)議。LEGP-BGP荊川對(duì)鼓助'議ospr>ipAR"A鏈路星AIP>UflPS20iCMP-iIP1BGP->TCP179G

27、GP協(xié)議的報(bào)文格式與EGP類似。報(bào)文分為以下4類。路由更新報(bào)文：發(fā)送路由信息。應(yīng)答報(bào)文：對(duì)路由更新報(bào)文的應(yīng)答，分肯定、否定兩種。測(cè)試報(bào)文：測(cè)試相鄰網(wǎng)關(guān)是否存在。網(wǎng)絡(luò)接口狀態(tài)報(bào)文：測(cè)試本地網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)。常用協(xié)議封裝ARP->鏈路層ICMP->IP1OSPF->IPRIP->UDP520BGP->TCP179路由器技術(shù)：因特網(wǎng)面臨的另外一個(gè)問題是IP地址短缺問題。解決這個(gè)問題有所謂長(zhǎng)期的或短期的兩種解決方案，長(zhǎng)期的解決方案是具有更大地址空間的IPv6,短期的解決方案有網(wǎng)絡(luò)地址翻譯（NAT）和無類別的域間路由技術(shù)（CIDR）等，都在現(xiàn)有IPv4路由器中實(shí)現(xiàn)。NAT技術(shù)

28、主要解決IP地址短缺問題。NAT技術(shù)如下：1、動(dòng)態(tài)地址翻譯：可以把一個(gè)大的地址空間映射到一個(gè)小的地址空間。多（內(nèi)）對(duì)少（少）2、一種特殊的NAT應(yīng)用是m：1翻譯,把內(nèi)部的地址翻譯成外部的一個(gè)地址和多個(gè)端口這種技術(shù)叫做“地址偽裝”，因?yàn)橛靡粋€(gè)路由器的IP地址可以把子網(wǎng)中所有主機(jī)的IP地址隱藏起來。如果子網(wǎng)中有多個(gè)主機(jī)同時(shí)都要通信，那么要對(duì)端口號(hào)進(jìn)行翻譯，所以這種技術(shù)經(jīng)常被稱為網(wǎng)絡(luò)地址和端口翻譯（NAPT）。多（內(nèi)）對(duì)1（少）CIDR無類型域間路由技術(shù)可以解決路由縮放問題，所謂路由縮放問題，1、對(duì)于大多數(shù)中等規(guī)模的組織沒有適合的地址空間。2、路由表增長(zhǎng)太快，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占用一行，路由表太大，查找速度慢。

29、超網(wǎng)（supernet：小網(wǎng)合并為大網(wǎng)子網(wǎng)：大網(wǎng)劃分成多個(gè)小網(wǎng)三層交換技術(shù)：是指利用第二層交換的高帶寬和低延遲優(yōu)勢(shì)盡快的傳送網(wǎng)絡(luò)層分組的技術(shù)，交換與路由不同，前者用硬件實(shí)現(xiàn)，速度快，后者由軟件實(shí)現(xiàn)，速度慢。三層交換機(jī)的工作原理可以概括為：一次路由，多次交換。三層交換機(jī)不但具有路由功能，而且比通常的路由器轉(zhuǎn)發(fā)得更快。多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）可稱為2.5層。MPLS根據(jù)標(biāo)記對(duì)分組進(jìn)行交換，MPLS包頭應(yīng)插入在以太幀頭和IP頭之間。|梯土一口位一|EXP<3|SC|TTLC3>1打棒詔|去用正MPLS標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)格式標(biāo)記邊緣路由器（LER）為其加上一個(gè)標(biāo)記，而且還引用了IP頭中的源地址字

30、段、傳輸層端口號(hào)和服務(wù)質(zhì)量等。標(biāo)記交換路由器（LSR）MPLS的工作原理：為每一個(gè)IP數(shù)據(jù)包提供一個(gè)標(biāo)記，并由此決定數(shù)據(jù)包的路徑和優(yōu)先級(jí)。MPLS標(biāo)記具有局部性，一個(gè)標(biāo)記只是在一定的傳輸域中有效?？蓴U(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好、易于管理等優(yōu)點(diǎn)。路由瓶頸三層交換I尸短軌向亞以木:網(wǎng)以太電貢IMPL與頭IP頭下口笑市民動(dòng)態(tài)地址翻譯£妾對(duì)務(wù))(MAT、地址和端1=1酗譯工事前一?CIOR新增內(nèi)容：IP組播技術(shù)一個(gè)IP地址代表一個(gè)主機(jī)，但D類IP地址指向網(wǎng)絡(luò)中的一組主機(jī)。由一個(gè)源向一組主機(jī)發(fā)送信息的傳輸方式稱為組播(Multicast),例如IPTV、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議、遠(yuǎn)程教育。老師上課，喊某組人回答問題IG

31、MP英特爾組管理協(xié)議用于支持接受者加入或離開組播組。一旦有接受者加入一個(gè)組，就要為這個(gè)組在網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建一個(gè)組播分布樹。生成和維護(hù)組播樹的協(xié)議有許多種，例如獨(dú)立組播協(xié)議PIM等。實(shí)現(xiàn)IP組播的前提是組播源和組成員支持組播。支持的功能包括:(從頭到尾都要支持組播)1、TCP/IP支持組播。2、網(wǎng)絡(luò)接口支持組播。3、組管理協(xié)議，加入或離開組播。4、第三層組播地址能映射到MAC地址。5、軟件支持IP組播功能。6、成員間中間節(jié)點(diǎn)支持組播。IP組播地址的分類：組播地址：55D類地址分為三類：1、-55乍為保留，用于路由協(xié)議。例如

32、，代表本地子網(wǎng)中的所有主機(jī)，代表本地子網(wǎng)中的所有路由器，代表所有OSPF路由器，224.0。時(shí)表所有OSPF的指定路由器DR,224.0。眥表所有RIP2路由器，玳表DHCP服務(wù)器或中繼代理，玳表所有支持PIM的路由器。2、-55.25弱于全球范圍的組播地址分配。公網(wǎng)用3、-5列以在本地子網(wǎng)中作為組播地址使用。私網(wǎng)用以太網(wǎng)組播地址：通常有兩種組播地址，一種IP組播地址，另一種是以太網(wǎng)組播地址。其映像方式是把IP地址的低

33、23位復(fù)制到MAC地址的低23位。為了避免ARP地址分解，IANA保留一個(gè)以太網(wǎng)地址塊0x0100.5E00.000即于映像IP組播地址。IGMP組管理協(xié)議：是在IPv4環(huán)境中提供組管理的協(xié)議，以支持主機(jī)加入或離開組播組，在IPv6環(huán)境中，組管理協(xié)議已經(jīng)合并到ICMPv6協(xié)議中，不需要單獨(dú)的組管理協(xié)議。IGMPv3報(bào)文：1、詢問報(bào)文上級(jí)關(guān)心下級(jí)2、報(bào)告報(bào)文向上級(jí)匯報(bào)工作3、組記錄：1）當(dāng)前狀態(tài)記錄。2）過濾模式改變記錄3）源列表改變記錄IGMP報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸。ICMP報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸。OSPF報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸。IGMP操作：1、加入一個(gè)組，主機(jī)要發(fā)送成員資格報(bào)告

34、報(bào)文。2、為了維護(hù)一個(gè)當(dāng)前活動(dòng)的組播地址列表，周期性IGMP通過詢問報(bào)文，封裝在224.0.0.（所有主機(jī)）。組播路由器無須知道組播組中的每一個(gè)主機(jī)的地址，對(duì)于一個(gè)組播組，它只需要知道至少有一個(gè)組播成員處于活動(dòng)狀態(tài)就可以了。每個(gè)組只有一個(gè)成員對(duì)組播路由器的詢問返回報(bào)告報(bào)文。3、主要要離開一個(gè)組時(shí)，它向所有路由器（發(fā)送一個(gè)組離開報(bào)告建立組播樹是實(shí)現(xiàn)組播傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，是以組播源為樹根的最小生成樹（STP）。建立組播樹要使用組播路協(xié)議，組播內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（MIGP）,包括了DVMRP、MOSPF、CBT、PIM-DM、PIM-SM。組播外網(wǎng)網(wǎng)關(guān)協(xié)議（MEGP）還在研發(fā)中廠DVMRP

35、宙集模式DM<MOSPFLPIM-DM1組捕內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議工MIGPCBT組搭路由悔議<稀疏模式SM<PIM-SM,坦播外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議MEGP組播樹分兩種:1、源專用樹（Source-SpecificTree是以每一個(gè)組播源為根建立最小生成樹，PIM獨(dú)立組播協(xié)議把這種樹叫做最短通路樹（SPT）2、共享分部樹：（一個(gè)或多個(gè)）路由器組成的分布中心來生成一棵組播樹，由這棵樹負(fù)責(zé)所有組播的通信。PIM獨(dú)立組播協(xié)議稱這種樹為約會(huì)點(diǎn)樹（RPT）。密集模式路由協(xié)議（DM）:密集模式路由協(xié)議包括距離矢量組播路由協(xié)議（DVMRP）、組播開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（MOSPF）,以及密集模式的獨(dú)立組播協(xié)議

36、（PIM-DM）等。每一個(gè)PIM-DM密集模式的獨(dú)立組播協(xié)議路由器都要維護(hù)一個(gè)樹信息庫（TIB）其中保存著各個(gè)組播樹的工作狀態(tài)，利用這些狀態(tài)可以建立一個(gè)組播轉(zhuǎn)發(fā)表，以實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)報(bào)的正確轉(zhuǎn)發(fā)。首先是廣播數(shù)據(jù)，然后剪掉不需要的分支，這一過程被稱為泛洪-修剪循環(huán)，這是所有密集模式協(xié)議中使用的關(guān)鍵技術(shù)。稀疏模式路由協(xié)議SM:適用于帶寬小、組播成員分布稀疏的互聯(lián)網(wǎng)。CBT協(xié)議建立了一棵為所有組播會(huì)話服務(wù)的組播樹，稀疏模式的獨(dú)立組播協(xié)議PIM-SM既可以為每個(gè)組播建立一個(gè)以約會(huì)點(diǎn)為樹根的共享樹，也可以為每個(gè)組播源建立一棵最短通路樹。通過這種方式建立SPT樹，PIM除了密集模式和稀疏模式之外，還有一種雙向PIM協(xié)議（BIDIR-PIM）,PIM控制報(bào)文封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳送，可以組播給所有PIM路由器，也可以單播到特殊的目標(biāo)。IPQoS技術(shù)2種工作模式：1、集成服務(wù)（ISA）:粗分:網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分成三大類業(yè)務(wù)流，提供服務(wù)1）保證質(zhì)量的服務(wù)、2）控制負(fù)載的服務(wù)、3）盡力而為的服務(wù)（Best-Effort）主要技術(shù)資源協(xié)約協(xié)議（RSVP）:是從源到目標(biāo)單向預(yù)約的，適用于點(diǎn)到點(diǎn)以及點(diǎn)到多點(diǎn)的通信環(huán)境。接收方向發(fā)送方預(yù)約資源2、區(qū)分服務(wù)（Diffserv）:細(xì)分：把相同的業(yè)務(wù)匯聚成若干個(gè)業(yè)務(wù)流，