【正文】 ? 但是現(xiàn)在為安全計(jì)，很多 路由器與防火墻都禁止 ICMP消息通過， 有時用 ping程序發(fā)現(xiàn)兩臺計(jì)算機(jī)并不連通，但是其他程序卻能通信。 ? 例如， ping不通某個網(wǎng)站，但是卻能夠用瀏覽器打開它的網(wǎng)頁。 ? 并不是對所有差錯都要發(fā)送 ICMP差錯消息。 ? 例如， 當(dāng)一個裝載 ICMP差錯消息的 IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)生差錯時，就不應(yīng)發(fā)送 ICMP差錯消息 ，因?yàn)檫@容易造成多次反復(fù)發(fā)送 ICMP差錯消息。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 多播與 IGMP協(xié)議 1．多播的基本概念 ? IP數(shù)據(jù)報(bào)有單播（ unicast）、廣播（ broadcast）與多播（ multicast） 3種傳輸方式。 ? 單播的目的 IP地址 就是 一般的 IP地址 ； （任意兩臺計(jì)算機(jī)之間） ? 廣播的目的 IP地址 是 主機(jī)號全為 1的 IP地址 ； （網(wǎng)絡(luò)內(nèi)） ? 介于二者之間的稱為多播， IP數(shù)據(jù)報(bào)由一個發(fā)送方傳輸?shù)?一部分計(jì)算機(jī) ，這些計(jì)算機(jī)稱為一個 多播組 。 ? 可以同時建立多個多播組，以傳輸不同的數(shù)據(jù)。 ? 多播組的規(guī)模越大，越能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。 ? 多播可以在不同網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works D類 IP地址作為該多播組的地址 ? 建立一個多播組時，分配一個 D類 IP地址 作為該多播組的地址，范圍是 ～ 。 ? 發(fā)往這個多播組的 IP數(shù)據(jù)報(bào)中的目的 IP地址就是這個 D類 IP地址， 加入多播組的計(jì)算機(jī)仍 具有自己的單播 IP地址。 ? 加入多播組的計(jì)算機(jī)有兩個 IP地址。 ? 一個多播組必須要有路由器配合才能正常運(yùn)行 ，多播數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與單播數(shù)據(jù)有較大差異，路由器必須具有多播功能才能參與多播，現(xiàn)在的大多數(shù)路由器都已具有多播功能。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 一個多播組建立后， 任意一臺計(jì)算機(jī)都可以加入或退出這個多播組 ，但在加入或退出時都要向多播路由器提出請求。 ? 多播路由器記下 哪些子網(wǎng)有屬于這個多播組的計(jì)算機(jī) ，以便向該子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)多播 IP數(shù)據(jù)報(bào)。 ? 如果某個子網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)都退出了多播組，就不再向該子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)多播 IP數(shù)據(jù)報(bào)。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 當(dāng)一個多播 IP數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)一個子網(wǎng)的多播路由器（一般就是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)）時， 多播 IP數(shù)據(jù)報(bào)必須封裝在以太網(wǎng)幀中 ，再發(fā)送給子網(wǎng)內(nèi)屬于這個多播組的計(jì)算機(jī)。 ? 這些幀應(yīng)該如何發(fā)送？ ? 需要使用多播物理地址。 ? 范圍 01005E000000～ 01005E7FFFFF內(nèi)的物理地址是多播物理地址，它的 前 25位是固定的，后 23位可以自由使用 ，后 23位由多播 IP地址的后23位原樣復(fù)制而來。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 但是多播 IP地址的前 4位固定（ 1110），后 28位可以自由使用，因此 28位中的前 5位不能復(fù)制到物理地址中去 。 ? 這使得 多播 IP地址與多播物理地址不是一一對應(yīng)的 。 ? 如多播 IP地址 （ 0000000. ） ? 與 . ( 0000000. ) ? 轉(zhuǎn)換成的多播物理地址都是 01005E004020。 048 位多播物理地址0 0 0 0 00 0 1 00 0 0 00 0 0 01 0 1 11 1 0 0原樣復(fù)制1110這 5 位不用 23 位1 0 0 5 E32 位多播 IP 地址第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 多播計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡根據(jù) 多播 IP地址確定多播物理地址 ， 接收 發(fā)給自己所在多播組的幀 ， 丟棄 發(fā)給其他多播組的幀。 ? 由于 多播 IP地址與多播物理地址是多對一的關(guān)系，所以 也有可能收到另一多播組的幀。 ? 這就需要 過濾接收到的多播 IP數(shù)據(jù)報(bào) ，把其中的 目的 IP地址與自己的多播 IP地址比較 ，若 不相同 則說明數(shù)據(jù) 不屬于 自己所在的多播組，丟棄即可。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 2．網(wǎng)際組管理協(xié)議 ? 多播的過程非常復(fù)雜，需要兩類協(xié)議才能運(yùn)行。 ? 第 1類協(xié)議 是 計(jì)算機(jī)與多播路由器間的協(xié)議 ，依靠它多播路由器確定 一個多播組內(nèi)有哪些計(jì)算機(jī) ； ? 第 2類協(xié)議 是 多播路由器之間的協(xié)議 ，依靠它多播路由器才能 高效地轉(zhuǎn)發(fā)多播 IP數(shù)據(jù)報(bào) 。 ? 第 1類協(xié)議中現(xiàn)在最常用的是網(wǎng)際組管理協(xié)議（ Inter Group Management Protocol， IGMP），第 2類協(xié)議見下一節(jié)。 ? 與 ICMP類似， IGMP消息也封裝在 IP數(shù)據(jù)報(bào)中。 ? IGMP消息有好幾種，不同的 IGMP消息有不同的格式，具體格式略。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 選路協(xié)議 ? 1．路由器中的選路 ? 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)是為數(shù)據(jù)從 路由表中 選擇一條合適的路徑，這叫做選路（ routing）。 ? 路由表如何產(chǎn)生？ ? 管理員手工輸入。 ? 但對于因特網(wǎng)中的骨干路由器，管理員必須 掌握整個因特網(wǎng)的 IP地址 情況，才能正確設(shè)置。 ? 網(wǎng)絡(luò)總是處于不斷變化之中 。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 動靜路由表 ? 由 管理員輸入 的路由表數(shù)據(jù)叫做 靜態(tài)路由 ，路由器 自動生成 的路由表數(shù)據(jù)叫做 動態(tài)路由 。 ? 路由器要自動生成路由表，就必須先與網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器 交換關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的數(shù)據(jù) ，再處理這些數(shù)據(jù)，最后才能夠生成路由表。 ? 這就需要 選路協(xié)議 ，選路協(xié)議規(guī)定了路由器間交換數(shù)據(jù)的格式與內(nèi)容。 ? 選路協(xié)議有很多種， 目的是選出最優(yōu)的路徑。 ? 什么樣的 路徑是最優(yōu)的？ 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 最優(yōu)的路徑 ? 從計(jì)算機(jī) X到計(jì)算機(jī) Y有很多路徑。 ? 假定經(jīng)過 路由器最少的路徑 是最優(yōu)的，這樣的路徑是A→B→C→F 與 A→D→E→F 。 ? 不但要考慮經(jīng)過 路由器最少的問題， 還應(yīng)該考慮鏈路的 速率 、鏈路的 擁塞程度 、鏈路的 穩(wěn)定性 、鏈路的 收費(fèi) 等問題。 ? 綜合考慮這些問題，給每條鏈路確定一個費(fèi)用（ cost）值，費(fèi)用值最低的路徑就是最優(yōu)的路徑。 ? 每條鏈路上的數(shù)字即為費(fèi)用值，費(fèi)用值最低的路徑是A→D→E→C→F ，費(fèi)用值是 2+1+2+1=6。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 理想情況下的費(fèi)用值應(yīng)該 全面反映鏈路 的狀況，但實(shí)際上很難做到。 ? 實(shí)用的選路協(xié)議一般只根據(jù) 一個或幾個因素 來確定費(fèi)用值，或者由 管理員根據(jù)實(shí)際情況人工設(shè)定 。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 若全世界 所有因特網(wǎng)中路由器 同時運(yùn)行 一個選路協(xié)議 ，相互之間頻繁交換數(shù)據(jù)，會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時每個路由器中建立完整的路由表也需要極長的時間。 ? 為解決這個問題，因特網(wǎng)劃分為很多個 自治系統(tǒng)（ Autonomous System， AS）。 ? AS內(nèi)部 運(yùn)行一個選路協(xié)議， AS之間 運(yùn)行另一個選路協(xié)議。 ? AS內(nèi)部運(yùn)行的一類協(xié)議叫做 內(nèi)部 網(wǎng)關(guān)協(xié)議； ? AS之間運(yùn)行的一類協(xié)議叫做 外部 網(wǎng)關(guān)協(xié)議。 ? 在我國，電信、聯(lián)通等電信運(yùn)營商一般把一個省或幾個省的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個 AS。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 1）選路信息協(xié)議 ? 選路信息協(xié)議（ Routing Information Protocol， RIP）是一種 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 ，運(yùn)行于 AS內(nèi)部，是最先得到廣泛使用的選路協(xié)議。 ? RIP中所有鏈路的費(fèi)用值都定為 1， 最優(yōu)路徑就是經(jīng)過路由器最少的路徑 。 ? RIP最大的優(yōu)點(diǎn)是簡單，容易實(shí)現(xiàn)。 ? 但 RIP的缺點(diǎn)也很多，所有費(fèi)用值都為 1，未考慮速率等其他因素； RIP只能運(yùn)行在小型的網(wǎng)絡(luò)中；路由表更新需要較長的時間。 ? RIP適用于小型的、簡單的網(wǎng)絡(luò)。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 2）開放路徑最短優(yōu)先 ? 開放路徑最短優(yōu)先 （ Open Shortest Path First， OSPF）也是一種 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 ，是為克服 RIP的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，由RFC 2328定義， IETF的 RFC全部是開放的 。 ? 不開放的協(xié)議 通常由某廠家制定，并且保密，只能運(yùn)行在該廠家自己的設(shè)備上。 ? OSPF克服了 RIP的缺點(diǎn)， OSPF中鏈路的費(fèi)用值由管理員人工設(shè)定，一般與數(shù)據(jù)傳輸速率成反比，如果一條 10Gbps鏈路的費(fèi)用值設(shè)為 1，那么 另一條 100Mbps鏈路的費(fèi)用值就應(yīng)該設(shè)為 100。 ? OSPF可以運(yùn)行在 大型的網(wǎng)絡(luò) 中。 ? OSPF鑒別收到的數(shù)據(jù)，確保 都是真實(shí)的 。 ? OSPF得到了廣泛的應(yīng)用。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 3）邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 ? 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ Border Gateway Protocol，BGP）是一種 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 ，運(yùn)行于 AS之間。 ? BGP比 RIP與 OSPF都 復(fù)雜 得多。 ? 同時 BGP又比 RIP與 OSPF更重要， 它把所有的AS連接在一起 ，因特網(wǎng)就是靠 BGP才成為因特網(wǎng)的。 ? BGP規(guī)定每個 AS要有一個 全世界唯一的 AS編號 ，就像 IP地址一樣， AS編號由 ICANN分配。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? BGP要求每個 AS都要選擇一臺路由器作為該 AS的“ BGP發(fā)言人 ”，一般情況下， BGP發(fā)言人是一個 AS的出入口，進(jìn)出 AS的數(shù)據(jù)都從 BGP發(fā)言人轉(zhuǎn)發(fā)。 ? 不同 AS的 BGP發(fā)言人之間交換選路信息 ，再根據(jù)交換的信息來生成路由表。 ? 因?yàn)槿澜?AS的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于子網(wǎng)的數(shù)量 ，所以能夠不很困難地生成路由表。 ? AS之間的選路比 AS內(nèi)部復(fù)雜得多，除 技術(shù) 問題外，還有很多 非技術(shù) 問題。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 4）多播選路協(xié)議 ? 計(jì)算機(jī)可以 隨時加入與退出 多播組，這使得 多播選路協(xié)議 比 普通的單播選路協(xié)議復(fù)雜得多 。 ? 多播路由器利用 多播選路協(xié)議交換數(shù)據(jù) ，不斷更新多播路由表，與 多播組內(nèi)計(jì)算機(jī)的變化狀況保持一致。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 多播選路協(xié)議的主要思想是把 多播組內(nèi)的計(jì)算機(jī)組織成一棵樹，讓多播 IP數(shù)據(jù)報(bào)沿這棵樹流動 。 ? 如何生成這棵樹，根據(jù) 多播組內(nèi)計(jì)算機(jī)的變化狀況不斷更新這棵樹 ，是非常復(fù)雜的問題。 ? 具體的多播選路協(xié)議有多種，如 距離向量多播選路協(xié)議（ Distance Vector Multicast Routing Protocol，DVMRP）， OSPF經(jīng)過擴(kuò)展也可以支持多播，叫做MOSPF。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 2．計(jì)算機(jī)中的選路 ? 同路由器一樣，計(jì)算機(jī)中也是有路由表。 ? 只不過一般的計(jì)算機(jī)只有一塊網(wǎng)卡，設(shè)置好 IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等屬性， 路由表就會自動生成 。 ? 在 Windows XP中， IP協(xié)議屬性對話框中設(shè)置的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)會自動成為路由表中的默認(rèn)路由， 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)與默認(rèn)路由 實(shí)際上是一回事。 ? 對于有 兩塊網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)，兩塊網(wǎng)卡共用一個路由表，這個路由表可能需要手動設(shè)置 。 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works ? 計(jì)算機(jī) A安裝有兩塊網(wǎng)卡， 網(wǎng)卡 1連入子網(wǎng) ， 子網(wǎng)； 網(wǎng)卡 2連入子網(wǎng)。 ? 每塊網(wǎng)卡的 IP地址應(yīng)該設(shè)為它所在子網(wǎng)內(nèi)的 IP地址 。 ? 計(jì)算機(jī) A的路由表需要手動設(shè)置，在 Windows XP中，要手動設(shè)置路由表，只能在 命令窗口中使用 route命令設(shè)置 。 ? 計(jì)算機(jī) A中路由表中默認(rèn)路由代表了發(fā)往因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)。 目的網(wǎng)絡(luò) IP地址及子網(wǎng)掩碼 網(wǎng)卡 默認(rèn) 2 第 4章 網(wǎng)絡(luò)層 Computer works 移動 IP ? 移動 IP（ mobile IP）提供了在移動中不修改 IP地址的方法 . ? 需要指出的是，只要物理層、數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層支持移動性，運(yùn)輸層與應(yīng)用層不需任何修改自然就能支持移動性。 ? 如何實(shí)現(xiàn)在移動中不修改 IP地址呢？ ? 一個移動設(shè)備（如一臺筆記本電腦或一個智能手機(jī)）所在的網(wǎng)絡(luò)稱為 歸屬網(wǎng)絡(luò) （ home work），移動設(shè)備在其中的 IP地址稱為 永久地址 （ permanent address），歸屬網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行移動管理功能的設(shè)備稱為 歸屬代理 （ home agent）。 ? 移動設(shè)備移動到的新網(wǎng)絡(luò)稱為 外部網(wǎng)絡(luò) （ foreign work），外部網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行移動管理功能的設(shè)備稱為 外部代理 （ foreign agent），外部代理為移動設(shè)備臨時性地分配一個本子網(wǎng)內(nèi)的IP地址，稱為 外部地址 （ foreign address）。