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0、 前言
要在全球范围内把数以万计的网络互联起来,并且能够通信,是一项非常复杂的任务,要解决不同的寻址方式,不同的网络接入机制,不同的差错处理方法,不同的路由选择机制等。网络层索要完成的任务之一,就是使这些异构的网络实现互联。
1、网络提供的服务
-
尽最大努力交付
网络在发送分组时不需要先建立连接,每一个IP数据包独立发送,与前后的分组无关,网络层不提供服务质量的承诺。
2、
2.1 IP及其配套协议
网际协议IP
ARP:地址解析协议
ICMP:网际控制报文协议
IGMP:网际组管理协议
2.2 不同层使用的中间设备
物理层:中继器,集线器
数据链路层:交换机
网络层:路由器
网络层以上的称为:网关
2.3 直接交付和间接交付的概念
直接交付:通信不需要经过任何路由器
间接交付:通信需要经过路由器
2.4 IP地址表示方法(点分十进制)
2.5 ABCDE类地址的网络号字段和主机号字段,可用主机数
2.6 ARP的概念和应用场景
ARP的概念:地址解析协议。通过解析IP地址获取MAC地址。
应用场景:
工作原理:在主机的ARP高速缓存中存放一个从IP地址向硬件地址映射的表格。当A向局域网上某台B发送IP数据报,先查看ARP缓存有无B的IP地址,如有则查出B的MAC地址,把该MAC地址写入MAC帧,通过局域网把该MAC帧发送到此硬件地址。
如没有,则向整个局域网发送ARP请求,当B的IP与ARP请求的IP一直就手下ARPARP分组请求,并主机A发送ARP响应分组,主机A收到后,将B的MAC地址写入ARP高速缓存。(去时广播,回来时单播)
2.7 IP数据报表头字段格式大小,TTL的概念
2.8 数据报分片(出大题)
2.9 分组转发(出大题)
3、划分子网和超网
3.1 子网掩码
使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。
3.2 网络地址计算
网络IP与子网掩码相与的结果就是 网络地址。
3.3 CIDR斜线记法,CIDR地址块的计算(出大题)
4、ICMP
4.1 ICMP差错报告报文种类
4.2 常见的ICMP命令形式
5、路由选择
5.1 路由表的生成与使用(出大题)
5.2 RIP路由选择协议
定义:路由信息协议,是内部网关协议(IGP)中最先得到广泛应用的协议,是一种分布式的,基于距离向量的路由选择协议。
特点:
- 仅和相邻的路由器交换信息。
- 路由器交换的信息是当前路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。
- 按固定时间间隔交换路由信息。
距离向量算法(考大题):
关于算法的概念不再叙述。
RIP的缺点:
- RIP仅仅适用于小范围的互联网,它能使用的最大距离为15,当距离为16时认为不可达。
- 路由器之间交换的时路由器的完整路由表,因为网络开销大。
- 网络故障时,会出现慢收敛现象,”坏消息传得慢,好消息传得快“。
5.4 OSPF路由选择协议
定义:最短路径优先协议是使用分布式链路状态路由表的典型代表,也是内部网关协议IGP的一种。(链路状态:本路由器和那些路由器相邻及该链路的”度量“)
OSPF与RIP的区别(大概率考简答题)
- 路由器交换规模不同,OSPF向本自治系统的所有路由器发送信息,这里使用的是泛洪法,而RIP仅向自己相邻的几个路由器发送信息。
- 发送信息规模不同,发送的信息仅为本路由器相邻的所有路由器的链路状态,并不是与所有路由器的链路状态。而RIP交换的是本路由器的所有路由表。
- 路由信息更新机制不同。在OSPF中,只有当链路状态发生变化时,路由器采用泛洪法向所有路由器发送此信息,并且更新过程收敛快。而在RIP中每隔固定时间就会更新路由表,但是更新过程收敛慢。
- 使用协议不同。OSPF时网络层协议,直接使用IP数据报传送,而RIP是应用层协议,它在传输层使用UDP协议。