【正文】 ），可以知道整個網(wǎng)絡(luò)拓撲。（RIP只發(fā)送到所有網(wǎng)絡(luò)距離和下一跳路由）3）只有鏈路狀態(tài)發(fā)生變化，才以洪泛法再次發(fā)送信息。（RIP定期）OSPF將自治系統(tǒng)劃分為更小范圍，區(qū)域。OSPF只在自己區(qū)域交換信息，而不再是整個自治系統(tǒng)。減少整個網(wǎng)絡(luò)上通信量，此時只知道本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)拓撲。OSPF報文直接使用IP數(shù)據(jù)報（OSPF+IP首部）OSPF五種分組類型1）類型1，問候分組，確定鄰站可達性(10秒交換一次)2）類型2，數(shù)據(jù)庫描述分組，向鄰站發(fā)送自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫摘要信息 3）類型3，鏈路狀態(tài)請求分組，向?qū)Ψ秸埱蟀l(fā)送某些鏈路狀態(tài)詳細信息 4）類型4，鏈路狀態(tài)更新分組，用洪泛法全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)協(xié)議核心部分 5）類型5，鏈路狀態(tài)確認，對更新的確認——BGP(邊界網(wǎng)管協(xié)議)BGP是不同AS的路由器之間交換路由信息的協(xié)議不同的AS為什么不能使用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：1）英特網(wǎng)規(guī)模太大，使得AS之間路由選擇非常困難。主干網(wǎng)已超過5萬路由前綴，使用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（OSPF方法），用Dijkstra計算花費時間也很長。不同的AS中，度量的量度也不一樣，不能通用。2）AS之間的路由選擇協(xié)議必須考慮相關(guān)策略。不同的網(wǎng)絡(luò)性能差距較大，根據(jù)最短路徑找出的路徑，可能并不是最快的（在同一個AS中，網(wǎng)絡(luò)相差不大，最短路徑基本實現(xiàn)最快速度）。并且AS間路由選擇也應(yīng)考慮到政治，安全和經(jīng)濟，允許使用多種路由選擇策略，如我國國內(nèi)傳送數(shù)據(jù)，盡量不要經(jīng)過其他國家，尤其是可能造成威脅的國家。BGP只是力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡(luò)比較好的路由，而非一條最佳采用路徑向量路由選擇協(xié)議BGP發(fā)言人：每一個AS至少選擇一個作為本AS的BGP Speaker，一般是邊界路由器，該路由器代表整個AS與其他AS交換信息。一個BGP Speaker與其他AS的BGP Speaker交換路由信息，首先建立TCP連接（端口號179），然后交換報文建立會話，使用TCP為了提供可靠的服務(wù)。相鄰的兩個Speaker成為鄰站會對等站。每一個Speaker除了運行BGP,還要運行RIP或OSPFBGP的路由表（與RIP相似）包含目的網(wǎng)絡(luò)前綴下一跳路由到達目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過AS序列（RIP是跳數(shù)）BGP在路由反生變化時更新路由表有變化的部分 BGP4種報文(TCP報文)1）OPEN(打開)報文，與鄰站建立關(guān)系，通信初始化2）UPDATE(更新)報文，通告某一路由的信息，更新路由信息核心內(nèi)容每個報文只能宣布增加1個新路由，但可以宣布撤銷多個。3）KEEPALIVE(?；?報文，周期性保持與鄰站的連同 4）NOTIFICATION(通知)報文，發(fā)送檢測差錯兩個鄰站屬于不同AS，交換信息前先建立鏈接(某個路由器可能因為負荷過高而不愿通信)，先發(fā)送OPEN，建立連接，發(fā)送KEEPALIVE(30秒一個，防止開銷過大，只用BGP的首部19字節(jié))，保持連接，在用UPDATE更新信息。路由器：一種具有多個輸入端口和多個輸出端口的專用計算機，其任務(wù)就是轉(zhuǎn)發(fā)分組（轉(zhuǎn)發(fā)分組正是網(wǎng)絡(luò)層的主要工作）路由器結(jié)構(gòu)可劃分兩大部分：路由選擇+分組轉(zhuǎn)發(fā)路由選擇：控制部分，核心部件為路由選擇處理機任務(wù)是根據(jù)所選定的路由選擇協(xié)議構(gòu)造出路由表，并不斷維護路由表。分組轉(zhuǎn)發(fā)：三部分交換結(jié)構(gòu)、一組輸入端口和一組輸出端口（此處為硬件端口，與運輸層端口不同）交換結(jié)構(gòu)的作用就是根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表對分組進行處理，將某個輸入端進入的分組從一個合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，交換結(jié)構(gòu)本身就是一種網(wǎng)絡(luò)。交換的方式：通過存儲器、通過總線、通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)單播（一對一）多播（也稱組播，實現(xiàn)一對多，但是是對選擇好的多個用戶播送）廣播（一對多，無法選擇特定用戶，對所有用戶都播送，DHCP獲取IP使用了廣播，ARP尋找目的主機硬件地址也使用了廣播）多播可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，能夠運行多播協(xié)議的路由器稱為多播路由器 多播組的標識符就是IP地址中的D類地址(與廣播的差異)。前四位1110 D類地址的范圍——，共可標識228個多播組 多播數(shù)據(jù)報與一般數(shù)據(jù)報的區(qū)別使用D類地址作為目的地址，并且首部協(xié)議字段值為2，表明使用IGMP協(xié)議（多播地址只用用于目的地址，不能用于源地址，對多播不產(chǎn)生ICMP差錯報文，PING多播地址，不會受到響應(yīng)）a)只在本局域網(wǎng)上進行硬件多播，b)在因特網(wǎng)范圍內(nèi)進行多播在硬件多播中，以太網(wǎng)多播地址范圍01005E000000到01005E7FFFFF只由低23位用于多播，與IPD類地址低23位對映，因此多播IP地址與以太網(wǎng)硬件地址的映射不是唯一的。當主機收到多播數(shù)據(jù)，還要在IP層利用軟件進行過濾，把不是本機接受的數(shù)據(jù)丟棄。IP多播需要兩種協(xié)議：IGMP(網(wǎng)際組管理協(xié)議)和多播路由選擇協(xié)議IGMP是讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機參加或退出可某個多播組。IGMP使用IP數(shù)據(jù)報傳送報文。IGMP工作階段：1）有主機新加入多播組，向多播組地址發(fā)送IGMP報文。2）本地多播路由器周期性檢測本地局域網(wǎng)是否有主機處于多播組。多播數(shù)據(jù)報的發(fā)送者和接受者都不知道一個多播組有多少成員只有IGMP協(xié)議，無法把多播數(shù)據(jù)報以最小代價傳送給組成員，此時需要多播路由選擇協(xié)議。多播路由選擇協(xié)議的特點：1）多播轉(zhuǎn)發(fā)必須動態(tài)適應(yīng)組成員變化。只要有成員增加或退出及應(yīng)更新，而普通的單播路由選擇協(xié)議只在網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時才更新。2）多播路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報不僅僅要考慮目的地址。3）多播數(shù)據(jù)報的發(fā)送者可以使組成員，也可以不是。多播路由選擇協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報使用的方法1）洪泛法與減除（最小生成樹，最短路徑），適于較小多播組2）隧道技術(shù)，對于多播組位置地理上分散情況使用，遠距離傳送在數(shù)據(jù)報外 再加普通數(shù)據(jù)報首部單播。3）核心發(fā)現(xiàn)技術(shù)。多播組在較大的范圍內(nèi)變化也適用。(虛擬專用網(wǎng))與NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)由于IP地址短缺，一個機構(gòu)能申請到的IP地址小于本機構(gòu)主機數(shù)，而且也不是所有主機都需連如因特網(wǎng)。但是這些主機還需要內(nèi)部通信，從原則上講，內(nèi)部通信的主機可以由本機構(gòu)自行分配IP地址(本地地址)，但如果自行分配的地址與因特網(wǎng)上實際分配的有沖突，出現(xiàn)地址二義性問題。因此，可以指明一些專用地址，這些地址只能機構(gòu)內(nèi)部通信，因特網(wǎng)上所有路由器，對目的地址是專用地址的數(shù)據(jù)報不轉(zhuǎn)發(fā)。全世界有很多專用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有相同IP地址，但這些地址只在本地內(nèi)部使用，不會引起麻煩，專用IP地址也叫可重用地址。對于很大的機構(gòu)相距比較遠，可以利用公用的因特網(wǎng)作為本機構(gòu)專用網(wǎng)之間的通信載體，這樣的專用網(wǎng)成為虛擬專用網(wǎng)VPN（相比但購買一條通信線路作為專用簡單，節(jié)?。￢PN不同網(wǎng)點之間通過互聯(lián)網(wǎng)通信，所以對這些數(shù)據(jù)加密，需要專門軟硬件。VPN通信：每個網(wǎng)點至少有一個路由器有合法IP地址，這樣一個內(nèi)部主機向另一個主機通信時，開始使用專用地址，到達這個路由器時轉(zhuǎn)換為合法到的IP(將原數(shù)據(jù)報加密，變?yōu)閮?nèi)部數(shù)據(jù)報，在外面再加一層數(shù)據(jù)報首部)，到達另一個網(wǎng)點，由其路由器將合法IP轉(zhuǎn)換為這個網(wǎng)點的本地IP。NAT：解決VPN上多個主機想同時訪問互聯(lián)網(wǎng)。在專用網(wǎng)鏈接因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件，這樣的路由器叫做NAT路由器。一個NAT路由器至少有1個合法IP地址。這樣有n個合法地址的NAT路由器即可滿足n個主機同時訪問互聯(lián)網(wǎng)（轉(zhuǎn)換地址）。NAPT，將IP地址與端口號一起轉(zhuǎn)換，這樣當本地地址中通信具有兩個相同端口號時，可以轉(zhuǎn)換為同一個合法的IP，但是端口號不同。這樣兩個主機可以使用同一個合法的IP1）版本(4位)：目前是v4，以后可能IPv62）首部長度(4位)：可表示十進制15，但是這個字段單位是32位(4字節(jié))，即當首部長度為15時，表示此首部長度為15*4字節(jié)最常用的首部20字節(jié)(0101)。數(shù)據(jù)部分總是從4字節(jié)整數(shù)倍開始。固定首部最大值是希望用戶節(jié)省開銷，缺點，容易不夠用。3）區(qū)分服務(wù)(8位)：一般不使用4）總長度(16位)：字段單位字節(jié)，即數(shù)據(jù)報最大長度為2161=65535字節(jié)。由于數(shù)據(jù)鏈路層都有自己的最大傳輸單元MTU，所以IP數(shù)據(jù)報封裝鏈路層幀時，數(shù)據(jù)報最大長度不能超過MTU。一般IP數(shù)據(jù)報長度不長于1500字節(jié)，但為了效率，所有主機和路由器處理的IP報不小于576(512+60?)字節(jié)。當IP報長度超過MTU，就需要分片，這時首部總長度字段指的是分片后總長度。5）標識(16位):每產(chǎn)生一個IP報，標識加1。為了分片后區(qū)分到底哪幾個片在以后組裝時成為一個。(IP報是無連接的，接收也不存在順序，所以此標識不是為了標識接受順序)6）標志(3位)：只有兩個有意義MF: =1表示此分片后還有分片，=0表示此分片后無分片 DF:此報不能分片。DF=0允許分片7）片偏移(13位)：分片后，此片相對原片位移。此字段單位8字節(jié)，所以片偏移以8字節(jié)為單位。也就是說每個分片一定是8字節(jié)整數(shù)倍。8）生存時間(8位)：TTL，9）協(xié)議(8位)：使目的主機知道此報上交給誰10）首部檢驗和(16位)：11）源地址（32位）12）目的地址（32位）IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP 等協(xié)議檢驗和算法一樣，但IP只檢驗首部，TCP/UDP會檢驗首部+數(shù)據(jù)。檢驗方式：二進制反碼求和（若最高位產(chǎn)生進位，則進位和結(jié)果相加）此處以UDP首部檢驗和為例(考慮數(shù)據(jù)部分)16~1列每列1的個數(shù) 2 4 1 3 5 4 4 5 0 4 2 4 7 7 7 9 1）首先是第1列9個1相加得1001(9)，低位1保留，其余三位分別向上進位，即0向第二列進位，0向第3列進位，1向第4列進位。2）然后是第2列7個1和第1列進位的0相加，為7(0111)，同理低位1保留，其余三位向上進位。3）第3列7個1和第1列進位0，第2列進位1相加得8（1000），低位0保留，高位進位 ……4）最后第15列結(jié)果為0110，16列結(jié)果為0011，兩個進位1的和（10）會與結(jié)果相加 5）計算結(jié)果為10010110 11101011與116列進位和10相加結(jié)果為10010110 11101101 然后求反碼。.