【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 局域網(wǎng)將該 MAC 幀發(fā)往此硬件地址。 ARP 是解決同一個(gè)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(wèn)題。如果所要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個(gè)局域網(wǎng)上，那么就要通過(guò) ARP 找到一個(gè)位于本局域網(wǎng)上的某個(gè)路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個(gè)路由器，讓這個(gè)路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。剩下的工作就由下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)做。RARP逆地址解析協(xié)議 RARP 使只知道自己硬件地址的主機(jī)能夠知道其 IP 地址。這種主機(jī)往往是無(wú)盤工作站。 因此 RARP協(xié)議目前已很少使用。二十、查找路由表 在路由表中，對(duì)每一條路由，最主要的是（目的網(wǎng)絡(luò)地址，下一跳地址）.根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址就能確定下一跳路由器，這樣做的結(jié)果是：216。 IP 數(shù)據(jù)報(bào)最終一定可以找到目的主機(jī)所在目的網(wǎng)絡(luò)上的路由器（可能要通過(guò)多次的間接交付）。216。 只有到達(dá)最后一個(gè)路由器時(shí)，才試圖向目的主機(jī)進(jìn)行直接交付。 二十一、劃分子網(wǎng)(subnetting) 從 1985 年起在 IP 地址中又增加了一個(gè)“子網(wǎng)號(hào)字段”，使兩級(jí)的 IP 地址變成為三級(jí)的 IP 地址。這種做法叫作劃分子網(wǎng)(subnetting) 。劃分子網(wǎng)已成為因特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 216。 劃分子網(wǎng)純屬一個(gè)單位內(nèi)部的事情。單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為沒(méi)有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。216。 從主機(jī)號(hào)借用若干個(gè)位作為子網(wǎng)號(hào) subnetid，而主機(jī)號(hào) hostid 也就相應(yīng)減少了若干個(gè) 位。216。 IP地址 ::= {網(wǎng)絡(luò)號(hào), 子網(wǎng)號(hào), 主機(jī)號(hào)}216。 凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個(gè)主機(jī)的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)，仍然是根據(jù) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的目的網(wǎng) 絡(luò)號(hào) netid，先找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。216。 然后此路由器在收到 IP 數(shù)據(jù)報(bào)后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號(hào) netid 和子網(wǎng)號(hào) subnetid 找到目 的子網(wǎng)。216。 最后就將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)直接交付目的主機(jī)。 子網(wǎng)掩碼216。 從一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)的首部并無(wú)法判斷源主機(jī)或目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)是否進(jìn)行了子網(wǎng)劃分。216。 使用子網(wǎng)掩碼(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分。 IP 地址的各字段和子網(wǎng)掩碼 默認(rèn)子網(wǎng)掩碼二十二、因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個(gè)基本概念: 1) 理想的路由算法216。 算法必須是正確的和完整的。 216。 算法在計(jì)算上應(yīng)簡(jiǎn)單。 216。 算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，這就是說(shuō)，要有自適應(yīng)性。 216。 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。 216。 算法應(yīng)是公平的。 216。 算法應(yīng)是最佳的。 關(guān)于“最佳路由” 216。 不存在一種絕對(duì)的最佳路由算法。216。 所謂“最佳”只能是相對(duì)于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。216。 實(shí)際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。 216。 路由選擇是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題u 它是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果。u 路由選擇的環(huán)境往往是不斷變化的，而這種變化有時(shí)無(wú)法事先知道。 從路由算法的自適應(yīng)性考慮：216。 靜態(tài)路由選擇策略——即非自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單和開銷較小，但不能及時(shí)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。 216。 動(dòng)態(tài)路由選擇策略——即自適應(yīng)路由選擇，其特點(diǎn)是能較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜，開銷也比較大。 因特網(wǎng)中的兩大類路由選擇協(xié)議：216。 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol)——即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié) 議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，其具體的協(xié)議有多種，如 RIP 和 OSPF 協(xié)議：u RIP: Routing Information Protocol 路由信息協(xié)議→ RIP 協(xié)議的三個(gè)要點(diǎn)：178。 僅和相鄰路由器交換信息。 178。 交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 178。 按固定的時(shí)間間隔交換路由信息，例如，每隔 30 秒。u OSPF：Open Shortest Path First 開放最短路徑優(yōu)先216。 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP (External Gateway Protocol) —— 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng) 中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一 個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是BGP4。u BGP：Border Gateway Protocol 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議178。 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。178。 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 BGP 只能是力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。 二十三、IP 多播 IP 多播的基本概念 IP 多播的一些特點(diǎn) (1) 多播使用組地址—— IP 使用 D 類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。 (2) 永久組地址——由因特網(wǎng)號(hào)碼指派管理局 IANA 負(fù)責(zé)指派。(3) 動(dòng)態(tài)的組成員 (4) 使用硬件進(jìn)行多播 IP多播需要兩種協(xié)議1） 網(wǎng)際組管理協(xié)議 IGMP 為了使路由器知道多播組成員的信息，需要利用網(wǎng)際組管理協(xié)議 IGMP (Internet Group Management Protocol)。圖示 IGMP 使多播路由器知道多播組成員信息2）多播路由選擇協(xié)議連接在局域網(wǎng)上的多播路由器還必須和因特網(wǎng)上的其他多播路由器協(xié)同工作，以便把多播數(shù)據(jù)報(bào)用最小代價(jià)傳送給所有的組成員。這就需要使用多播路由選擇協(xié)議。 二十四、 專用地址（本地地址）和全球地址本地地址——僅在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用的 IP 地址，可以由本機(jī)構(gòu)自行分配，而不需要向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)。全球地址——全球唯一的IP地址，必須向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)。 專用地址（Private Address） 到 到 到 這些地址只能用于一個(gè)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部通信，而不能用于和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信。專用地址只能用作本地地址而不能用作全球地址。在因特網(wǎng)中的所有路由器對(duì)目的地址是專用地址的數(shù)據(jù)報(bào)一律不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。======================================================================第 5 章 運(yùn)輸層一 、應(yīng)用進(jìn)程之間的通信216。 兩個(gè)主機(jī)進(jìn)行通信實(shí)際上就是兩個(gè)主機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)程互相通信。 216。 應(yīng)用進(jìn)程之間的通信又稱為端到端的通信。 216。 運(yùn)輸層的一個(gè)很重要的功能就是復(fù)用和分用。應(yīng)用層不同進(jìn)程的報(bào)文通過(guò)不同的端口向下交到運(yùn)輸層，再往下就共用網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)。216。 “運(yùn)輸層提供應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信”?！斑壿嬐ㄐ拧钡囊馑际牵哼\(yùn)輸層之間的通信好像是沿水平方向傳送數(shù)據(jù)。但事實(shí)上這兩個(gè)運(yùn)輸層之間并沒(méi)有一條水平方向的物理連接。 運(yùn)輸層的主要功能216。 運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信（但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信）。圖示 運(yùn)輸層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的主要區(qū)別 216。 運(yùn)輸層還要對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。216。 運(yùn)輸層需要有兩種不同的運(yùn)輸協(xié)議，即面向連接的 TCP 和無(wú)連接的 UDP。 216。 TCP的特點(diǎn)：u TCP 是面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議。u 每一條 TCP 連接只能有兩個(gè)端點(diǎn)(endpoint)，每一條 TCP 連接只能是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的（一對(duì)一）。 u TCP 提供可靠交付的服務(wù)。u TCP 提供全雙工通信。u 面向字節(jié)流。注意：178。 TCP 連接是一條虛連接而不是一條真正的物理連接。178。 TCP 對(duì)應(yīng)用進(jìn)程一次把多長(zhǎng)的報(bào)文發(fā)送到TCP 的緩存中是不關(guān)心的。178。 TCP 根據(jù)對(duì)方給出的窗口值和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁塞的程度來(lái)決定一個(gè)報(bào)文段應(yīng)包含多少個(gè)字節(jié)（UDP 發(fā)送的報(bào)文長(zhǎng)度是應(yīng)用進(jìn)程給出的）。178。 TCP 可把太長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊劃分短一些再傳送。TCP 也可等待積累有足夠多的字節(jié)后再構(gòu)成報(bào)文段發(fā)送出去。 216。 UDP 是面向報(bào)文的:u 發(fā)送方 UDP 對(duì)應(yīng)用程序交下來(lái)的報(bào)文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對(duì)應(yīng)用層交 下來(lái)的報(bào)文，既不合并， 也不拆分，而是保留這些報(bào)文的邊界。u 應(yīng)用層交給 UDP 多長(zhǎng)的報(bào)文，UDP 就照樣發(fā)送，即一次發(fā)送一個(gè)報(bào)文。u 接收方 UDP 對(duì) IP 層交上來(lái)的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)，在去除首部后就原封不動(dòng)地交付上層的應(yīng)用進(jìn)程，一次交付一個(gè)完整 的報(bào)文。u 應(yīng)用程序必須選擇合適大小的報(bào)文。 TCP的端口 216。 端口用一個(gè) 16 位端口號(hào)進(jìn)行標(biāo)志。216。 端口號(hào)只具有本地意義，即端口號(hào)只是為了標(biāo)志本計(jì)算機(jī)應(yīng)用層中的各進(jìn)程。在因特網(wǎng)中不同計(jì)算機(jī)的相同端口號(hào)是沒(méi)有聯(lián)系的。 TCP的連接216。 TCP 把連接作為最基本的抽象。216。 每一條 TCP 連接有兩個(gè)端點(diǎn)。216。 TCP 連接的端點(diǎn)不是主機(jī)，不是主機(jī)的IP 地址，不是應(yīng)用進(jìn)程，也不是運(yùn)輸層的協(xié)議端口。TCP 連接的端點(diǎn)叫做套接字(socket)或插口。216。 端口號(hào)拼接到(contatenated with) IP 地址即構(gòu)成了套接字。 套接字 socket = (IP地址: 端口號(hào)) 每一條 TCP 連接唯一地被通信兩端的兩個(gè)端點(diǎn)（即兩個(gè)套接字）所確定。即： TCP 連接 ::= {socket1, socket2} = {(IP1: port1), (IP2: port2)} 可靠傳輸?shù)墓ぷ髟?停止等待協(xié)議請(qǐng)注意：1) 在發(fā)送完一個(gè)分組后，必須暫時(shí)保留已發(fā)送的分組的副本。2) 分組和確認(rèn)分組都必須進(jìn)行編號(hào)。3) 超時(shí)計(jì)時(shí)器的重傳時(shí)間應(yīng)當(dāng)比數(shù)據(jù)在分組傳輸?shù)钠骄禃r(shí)間更長(zhǎng)一些。 可靠通信的實(shí)現(xiàn):216。 使用上述的確認(rèn)和重傳機(jī)制，我們就可以在不可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)可靠的通信。216。 這種可靠傳輸協(xié)議常稱為自動(dòng)重傳請(qǐng)求ARQ (Automatic Repeat reQuest)。216。 ARQ 表明重傳的請(qǐng)求是自動(dòng)進(jìn)行的。接收方不需要請(qǐng)求發(fā)送方重傳某個(gè)出錯(cuò)的分組 。 流水線傳輸 216。 發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多個(gè)分組，不必每發(fā)完一個(gè)分組就停頓下來(lái)等待對(duì)方的確認(rèn)。216。 由于信道上一直有數(shù)據(jù)不間斷地傳送，這種傳輸方式可獲得很高的信道利用率。 TCP 的流量控制——利用滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn) 流量控制(flow control)就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快，既要讓接收方來(lái)得及接收，也不要使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞。利用滑動(dòng)窗口機(jī)制可以很方便地在 TCP 連接上實(shí)現(xiàn)流量控制。 七、 TCP 的運(yùn)輸連接管理 運(yùn)輸連接的三個(gè)階段 運(yùn)輸連接就有三個(gè)階段，即：連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。運(yùn)輸連接的管理就是使運(yùn)輸連接 的建立和釋放都能正常地進(jìn)行。連接建立過(guò)程中要解決以下三個(gè)問(wèn)題：216。 要使每一方能夠確知對(duì)方的存在。216。 要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)（如最大報(bào)文段長(zhǎng)度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等）。216。 能夠?qū)\(yùn)輸實(shí)體資源（如緩存大小，連接表中的項(xiàng)目等）進(jìn)行分配。TCP 連接的建立都是采用客戶服務(wù)器方式。2. TCP 的連接建立——用三次握手建立TCP鏈接用三次握手建立 TCP 連接的各狀態(tài)： 連接的釋放數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，雙方都可釋放連接，但一方(設(shè)為A)釋放連接前需獲得另一方(設(shè)為B)的允許，如果此時(shí)B方仍有數(shù)據(jù)要傳輸，則連接不得釋放，A仍要接收B的數(shù)據(jù)，直至B方數(shù)據(jù)傳輸完畢后，B方發(fā)出釋放連接的要求，得到A方的許可確認(rèn)后，B釋放連接，A等待2SML后釋放連接，此時(shí)通信結(jié)束。如下圖所示：===============================================第6章 應(yīng)用層 應(yīng)用層協(xié)議的特點(diǎn) 216。 每個(gè)應(yīng)用層協(xié)議都是為了解決某一類應(yīng)用問(wèn)題，而問(wèn)題的解決又往往是通過(guò)位于不同主機(jī)中的多 個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間的通信和協(xié)同工作來(lái)完成的。應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時(shí)所遵循的 協(xié)議。216。 應(yīng)用層的許多協(xié)議都是基于客戶服務(wù)器方式。 域名系統(tǒng) DNS216。 計(jì)算機(jī)的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。 216。 因特網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng) DNS。216。 名字到 IP 地址的解析是由若干個(gè)域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，運(yùn) 行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。 三、層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法216。 任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。216。 域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號(hào)序列組成，各標(biāo)號(hào)之間用點(diǎn)隔開： … . 三級(jí)域名 . 二級(jí)域名 . 頂級(jí)域名216。 各標(biāo)號(hào)分別代表不同級(jí)別的域名。 四、域名只是個(gè)邏輯概念216。 域名只是個(gè)邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn)。216。 變長(zhǎng)的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來(lái)使用。而 IP 地址是定長(zhǎng)的 32 位二進(jìn)制數(shù)字則非常便于機(jī)器進(jìn)行處理。216。 域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制 IP 地址中的“點(diǎn)”并無(wú)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。點(diǎn)分十進(jìn)制 IP 地址中一定是包含三個(gè)“點(diǎn)”，但每一個(gè)域名中“點(diǎn)”的數(shù)目則不一定正好是三個(gè)。 頂級(jí)域名 TLD(Top Level Domain)(1) 國(guó)家頂級(jí)域名 nTL