408计算机网络知识点3
四、网络层如何将异构的网络进行互联?TCP/IP在网络层采用标准化的网际协议IP,使物理层和数据链路层不同的异构网络进行互联,使用网络层的路由器进行异构网络的互联时,网络层协议也可以不同,但是网络层以上的协议必须相同简述路由器的功能1.路由选择:根据路由选择协议构造和更新路由表2.分组转发:根据路由表将用户的IP数据报从合适的端口转发网络层的拥塞控制简述网络层的路由算法IPV4简述IPV4是一种报
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四、网络层
- 如何将异构的网络进行互联?
TCP/IP在网络层采用标准化的网际协议IP,使物理层和数据链路层不同的异构网络进行互联,使用网络层的路由器进行异构网络的互联时,网络层协议也可以不同,但是网络层以上的协议必须相同
- 简述路由器的功能
1.路由选择:根据路由选择协议构造和更新路由表
2.分组转发:根据路由表将用户的IP数据报从合适的端口转发
- 路由表是网络拓扑的最优化,由软件实现
- 转发表是从路由表得出的转发过程的最优化,可由软件或硬件实现
- 路由表项包括:目的网络IP地址、子网掩码、下一跳IP地址、接口
答案:
- 网络层的拥塞控制
- 简述网络层的路由算法
- RIP使用UDP进行传递,是因为RIP所接收到的路由信息都封装在UDP的数据报中
- OSPF使用IP进行传递,是因为交换信息量太大,所以应该报文长度尽量短
- BGP使用TCP进行传递,是因为不同自治系统间交换路由信息环境复杂,需要保证可靠传输
- IPV4简述
IPV4是一种报文分组格式
- 简述网络地址转换NAT
- 网络地址转换NAT是指将私网IP转化为公网IP进行数据传输的路由器软件
- 私有IP只能用于局域网LAN,但是可以重复使用
- 因特网对目的地址是私有地址的数据报一律不进行转发
- NAT路由器至少有一个全球地址,可以让多个私有IP地址映射到同一个全球地址
- 私有IP地址网段(不能出现在因特网上)
- A类网段有1个,即10.0.0.0~10.255.255.255
- B类网段有16个,即172.16.0.0~172.31.255.255.255
- C类网段有256个,即192.168.0.0~192.168.255.255
- 简述子网划分
- 将IP地址的主机号再次划分,最终划分为三级,{<网络号>,<子网号>,<主机号>}
- 子网中主机号全为0的地址为子网的网络号,主机号全为1的地址为子网的广播地址
- 将IP地址有子网掩码逐位相与,可以得到该IP地址的相应子网地址
- 同一子网的端系统端口必须设置相同的子网掩码
- 划分的子网直接传输数据要通过路由器进行,自然减小了广播域的大小
- 路由器的路由表含有目的网络地址、子网掩码和下一条地址
- IP数据报路径:其他网络>>路由器>>目的子网>>目的主机
- 无分类域间路由选择CIDR
- 消除网络的分类划分,在软件支持下实现超网构造的一种IP地址划分
- 无分类两级IP地址划分为{<网络前缀>,<主机号>}
- 网络前缀相同的IP地址组成CIDR地址块,该地址块的所有地址聚合构成超网
- CIDR地址块通常是2N-2,主机号全0表示网络号,主机号全1表示广播地址
- CIDR进行路由表查找时,与最长前缀相同的进行匹配,常用二叉线索树进行匹配
- IP数据报首部的源IP地址和目的IP地址在经过路由器时,不会改变,但MAC地址会重新封装改变
eg:对于128.14.32.5/20表示子网掩码是连续20个1和后续的12个0
已知CIDR记法的地址190.87.140.202/29,其中CIDR地址块中的最小地址,最大地址,地址掩码,相当于多少个c类地址?
解:
190.87.140.202/29 这里/29 表示是采用29位子网掩码即 255.255.255.248
190.87.140.202: 10111110 01010111 10001100 11001010
255.255.255.248: 11111111 11111111 11111111 11111000
1.CIDR地址与子网掩码相与得到主机号全为0的
网络号 190.87.140.200:10111110 01010111 10001100 11001000
最小地址190.87.140.201:10111110 01010111 10001100 11001001
最大地址190.87.140.206:10111110 01010111 10001100 11001110
广播地址190.87.140.207:10111110 01010111 10001100 11001111
该子网有6个B类地址(128~191),范围是:190.87.140.201 到 190.87.140.206
- 地址解析协议ARP
- 在实际网络的链路上传输数据帧时,最终必须使用硬件地址,所以使用ARP将网络层的IP地址解析为数据链路层的MAC地址
- 解决了同一个局域网上的IP地址和硬件地址的映射问题
- ARP工作在网络层,NAT工作在传输层
- ARP的请求分组是广播发送的,响应分组是单播的(一个源IP发送到一个目的IP)
- ARP使用的情况:
- 源主机使用ARP查询本网络的路由器MAC地址
- 路由器用ARP查找下一跳路由的MAC地址
- 目的主机的网络路由器使用ARP找到目的主机MAC地址
- 总ARP使用数 = 路由器数 + 1(源主机的ARP查询)
- 简述动态主机配置协议DHCP
- DHCP是基于UDP的应用层协议,常用于给主机动态分配IP地址
- DHCP服务器分配给客户的IP地址是临时的(租用期时长由DHCP服务器分配或客户提出要求)
- DHCP服务器和客户端是通过广播的方式进行交互的,客户收到多个应答时,会挑选最先到达的
- 简述网际控制报文协议ICMP
- ICMP是让主机或路由器报告异常和差错情况的的报文协议
- ICMP有两种报文:1.ICMP差错报告报文 2.ICMP询问报文
- 向源主机汇报类型:
- 终点不可达:发不过去数据
- 源点抑制:拥塞了让源点发慢点
- 时间超过:规定时间内接收到的数据报不完整
- 参数问题:数据报首部参数不正常
- 重定向:让主机改变路由
- 不发送差错报文的情况
- 对ICMP差错报告报文不在发送ICMP差错报告报文
- 只对第一个分片发送ICMP差错报告报文
- 对组播地址不发送ICMP差错报告报文
- 对特殊地址数据报不发送ICMP差错报告报文
- PING工作在应用层,使用ICMP询问报文中的回送请求和回答报文
- Traceroute工作在网络层,使用了ICMP时间超过报文
- 解决IP地址耗尽的措施
- 采用无类别的编址CIDR
- 采用网络地址转换NAT
- 采用IPV6彻底解决
- IPV6
- IP组播
- 简述移动IP和动态IP的区别
动态IP指DHCP服务器动态分配给用户的临时性IP地址,移动IP指移动结点的永久IP地址
- 简述移动IP
1.功能实体
- 移动结点
具有永久IP地址的移动结点- 本地代理
归属网络中代表移动结点的实体- 外部代理
外部网络中代表移动结点的实体2.网络地址的使用
- 在本地网络使用主地址,不改变
- 在外部网络使用副地址,动态改变
3.外网通信
- 当移动结点到外地网络时,移动结点向本地代理注册新的位置的转交地址,当本地代理收到发往移动结点的数据分组时,会通过隧道转到转交地址,再由外部代理交付给移动结点
- 尽最大能力交付的含义
- 不保证无差错
- 不保证规定时间内交付
- 可能重复交付
- 首部校验和有错或缓存无空间可能会丢弃数据报
- 链路层广播和网络层广播有什么不同
- 链路层广播指对局域网内的所有MAC帧进行广播
- 网络层广播是通过因特网实现对目的网络上的所有主机进行广播IP数据报
- 局域网内计算机A通过广播发送ARP请求分组寻找计算机B的地址,请问哪个设备进行响应?
1.计算机A和计算机B在同一个局域网上,则计算机B发送ARP响应分组
2.计算机A和计算机B不在同一个局域网上,则计算机A连接的路由器转发ARP响应分组并给出自己的硬件地址
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