【正文】 = 匹配 ! 這表明子網(wǎng) 2 就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò) R1 收到的分組的目的 IP 地址： 一致 ! 劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇 到的困難 。 ? CIDR 使 用 各 種 長 度 的 “ 網(wǎng) 絡(luò) 前綴 ” (workprefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號 。 無分類 的兩級編址 CIDR 地址塊 ? （ 因?yàn)?斜線后面的 20 是網(wǎng)絡(luò)前綴的比特數(shù) ， 所以主機(jī)號的比特數(shù)是 12） 。 Ac （ 212 個地址） 10000000 00001110 00100000 00000000 10000000 00001110 00100000 00000001 10000000 00001110 00100000 00000010 10000000 00001110 00100000 00000011 10000000 00001110 00100000 00000100 10000000 00001110 00100000 00000101 10000000 00001110 00101111 11111011 10000000 00001110 00101111 11111100 10000000 00001110 00101111 11111101 10000000 00001110 00101111 11111110 10000000 00001110 00101111 11111111 ? ? 所有地址 的 20 bit 前綴都是 一樣的 最小地址 最大地址 ? 一個 CIDR 地址塊可以表示很多地址 ， 這種地址的聚合常稱為 路由聚合 ， 它使得路由表中的一個項(xiàng)目可以表示很多個 （ 例如上千個 ） 原來傳統(tǒng)分類地址的路由 。 斜線記法中的數(shù)字就是掩碼中 1的個數(shù) 。 ? 這些 C 類地址合起來就構(gòu)成了超網(wǎng) 。 Ac CIDR 地址塊劃分舉例 因特網(wǎng) ISP 大學(xué) X 一系 二系 三系 四系 單位 地址塊 二進(jìn)制表示 地址數(shù) ISP * 16384 大學(xué) * 1024 一系 * 512 二系 * 256 三系 * 128 四系 * 128 Ac CIDR 地址塊劃分舉例 因特網(wǎng) ISP 大學(xué) X 一系 二系 三系 四系 這個 ISP 共有 64 個 C 類網(wǎng)絡(luò)。 在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結(jié)果 。 Ac 最長前綴匹配舉例 收到的分組的目的地址 D = 路由表中的項(xiàng)目： （ ISP） （四系） 查找路由表中的第 1 個項(xiàng)目 AND D = 206. 0. 01000111. 0 第 1 個項(xiàng)目 。 M = 11111111 11111111 11111111 10000000 206. 0. 71. 10000000 與 Ac 最長前綴匹配 D AND (11111111 11111111 11111100 00000000) = D AND (11111111 11111111 11111111 10000000) = ? 選擇兩個匹配的地址中更具體的一個，即選擇最長前綴的地址。 ? 專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。裝有 NAT 軟件的路由器叫做 NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球地址 IPG。 ? NAT 路由器收到主機(jī) Y 發(fā)回的數(shù)據(jù)報時，知道數(shù)據(jù)報中的源地址是 IPY 而目的地址是 IPG。 ? ICMP 不是高層協(xié)議，而是 IP 層的協(xié)議。接著的 4 個字節(jié)的內(nèi)容與 ICMP 的類型有關(guān) 。 二、 ARP地址解析協(xié)議 ? 不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。 ? 如沒有，則在本網(wǎng)絡(luò)上廣播詢問。 應(yīng)當(dāng)注意的問題 ? ARP 是解決同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題 。 ? 只要主機(jī)或路由器要和本網(wǎng)絡(luò)上的另一個已知 IP 地址的主機(jī)或路由器進(jìn)行通信 ，ARP 協(xié)議就會自動地將該 IP 地址解析為鏈路層所需要的硬件地址 。 ? 是分布式的 鏈路狀態(tài)協(xié)議 。 ? 只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器才用擴(kuò)散法向所有路由器發(fā)送此信息。 OSPF 的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。 Ac 自治系統(tǒng) AS OSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 劃分區(qū)域 ? 劃分區(qū)域的好處是：將利用擴(kuò)散法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)，減少了整個網(wǎng)絡(luò)上的通信量。主干區(qū)域的標(biāo)識符規(guī)定為 。這樣做可減少路由信息的通信量。因此，OSPF 對于不同類型的業(yè)務(wù)可計算出不同的路由。 ? 支持可變長度的子網(wǎng)劃分和無分類編址 CIDR。 ? 類型 3，鏈路狀態(tài)請求 (Link State Request)分組。 ? 當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時， OSPF 協(xié)議要比距離向量協(xié)議 RIP 好得多。 OSPF 支持三種網(wǎng)絡(luò)的連接 (1) 兩個路由器之間的點(diǎn)對點(diǎn)連接 (2) 具有廣播功能的局域網(wǎng) (3) 無廣播功能的廣域網(wǎng) BGP外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 ? BGP 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。 ? BGP基本上是一個距離矢量協(xié)議。 BGP 交換路由信息 BGP 協(xié)議 ? 交換 完整的 路由信息。 ? 要解決 IP 地址耗盡的問題的措施： ? 采用無類別編址 CIDR，使 IP 地址的分配更加合理。 IPv6 將地址從 IPv4 的 32 bit 增大到了 128 bit。 ? 允許協(xié)議繼續(xù)擴(kuò)充。 ? 取消了首部的檢驗(yàn)和字段，加快了路由器處理數(shù)據(jù)報的速度。它指明了協(xié)議的版本，對 IPv6 該字段總是 6。 ? 所有的擴(kuò)展首部和數(shù)據(jù)合起來叫做數(shù)據(jù)報的 有效載荷 (payload)或 凈負(fù)荷 。 IPv6 數(shù)據(jù)報的首部 ? IPv6 將首部長度變?yōu)楣潭ǖ? 40 字節(jié)，稱為 基本首部 (base header)。 ? 靈活的首部格式。 ? 采用具有更大地址空間的新版本的 IP 協(xié)議 IPv6。 IPv6 ? 從計算機(jī)本身發(fā)展以及從因特網(wǎng)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來看，現(xiàn)在 IPv4 已很不適用。 ? 使用 TCP 連接能提供可靠的服務(wù)，也簡化了路由選擇協(xié)議。 BGP 協(xié)議 ? 對于自治系統(tǒng)之間的路由選擇，要尋找最佳路由是很不現(xiàn)實(shí)的。 指派路由器 (designated router) ? 多點(diǎn)接入的局域網(wǎng)采用了指派路由器的方法，使廣播的信息量大大減少。 Ac OSPF的基本操作 問候 問候 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 數(shù)據(jù)庫描述 鏈路狀態(tài)請求 鏈路狀態(tài)更新 鏈路狀態(tài)確認(rèn) 確定可達(dá)性 達(dá)到數(shù)據(jù)庫的同步 新情況下的同步 Ac OSPF 使用的是可靠的擴(kuò)散法 t 更新報文 ACK報文 R R R R t1 t2 t3 t4 OSPF 的其他特點(diǎn) ? OSPF 還規(guī)定每隔一段時間，如 30 分鐘，要刷新一次數(shù)據(jù)庫中的鏈路狀態(tài)。 Ac IP 數(shù)據(jù)報 OSPF 分組 IP數(shù)據(jù)報首部 OSPF 分組 OSPF 分組首部 類型 1 至類型 5 的 OSPF 分組 24 字節(jié) 0 8 16 31 版 本 路 由 器 標(biāo) 識 符 類 型 分 組 長 度 檢 驗(yàn) 和 鑒 別 比特 鑒 別 區(qū) 域 標(biāo) 識 符 鑒 別 類 型 OSPF 的五種分組類型 ? 類型 1，問候 (Hello)分組。這叫作多路徑間的負(fù)載平衡。分片傳送的數(shù)據(jù)報只要丟失一個，就無法組裝成原來的數(shù)據(jù)報，而整個數(shù)據(jù)報就必須重傳。 Ac 自治系統(tǒng) AS 主干路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 Ac 自治系統(tǒng) AS 區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報傳送 ? OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報傳送，可見 OSPF 的位置在網(wǎng)絡(luò)層。 ? OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。 ? 每一個區(qū)域都有一個 32 bit 的區(qū)域標(biāo)識符（用點(diǎn)分十進(jìn)制表示）。 ? 這個數(shù)據(jù)庫實(shí)際上就是 全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 ，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步）。 ? 發(fā)送的信息是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。 ? “ Shortest Path First最短路徑優(yōu)先”是因?yàn)槭褂昧? Dijkstra 提出的最短路徑算法 SPF。剩下的工作就由下一個網(wǎng)絡(luò)來做 。 ? 當(dāng)主機(jī) B 收到 A 的 ARP 請求分組時 ，就將主機(jī) A 的這一地址映射寫入主機(jī) B 自己的 ARP 高速緩存中 。 二、 ARP地址解析協(xié)議 ? 當(dāng)主機(jī) A 欲向本局域網(wǎng)上的某個主機(jī) B 發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)報時，就先在其 ARP 高速緩存中查看有無主機(jī) B 的 IP 地址。 ? PING 使用了 ICMP 回送請求與回送回答報文 。 Ac ICMP 報文的格式 首 部 ICMP 報文 0 數(shù) 據(jù) 部 分 檢驗(yàn)和 類型 代碼 （這 4 個字節(jié)取決于 ICMP 報文的類型） 8 16 31 IP 數(shù)據(jù)報 前 4 個字節(jié) 都是一樣的 ICMP 的數(shù)據(jù)部分（長度取決于類型） ICMP 報文 ? ICMP 報文的種類有兩種 ， 即 ICMP 差錯報告報文和 ICMP 詢問報文 。 Inter 控制協(xié)議 一、 ICMP Inter 控制報文協(xié)議 二、 ARP地址解析協(xié)議 一、 ICMP Inter控制報文協(xié)議 ? 為了提高 IP 數(shù)據(jù)報交付成功的機(jī)會，在網(wǎng)際層使用了因特網(wǎng)控制報文協(xié)議 ICMP (Inter Control Message Protocol)。 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過程 ? 內(nèi)部主機(jī) X 用本地地址 IPX 和因特網(wǎng)上主機(jī) Y 通信所發(fā)送的數(shù)據(jù)報必須經(jīng)過 NAT 路由器。 Ac 用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng) X 部門 A 因特網(wǎng) 部門 B R1 R2 隧道 Y 使用隧道技術(shù) 本地地址 本地地址 全球地址 Ac 用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng) X 部門 A 因特網(wǎng) 部門 B R1 R2 隧道 Y 使用隧道技術(shù) 加密的從 X 到 Y 的內(nèi)部數(shù)據(jù)報 外部數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分 源地址： 目的地址： 數(shù)據(jù)報首部 部門 A 部門 B X Y R1 R2 虛擬專用網(wǎng) VPN