【正文】 自治系統(tǒng)。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如 RIP 和 OSPF 協(xié)議。? 現(xiàn)在對(duì)自治系統(tǒng) AS 的定義是強(qiáng)調(diào)下面的事實(shí)：盡管一個(gè) AS 使用了多種內(nèi)部路由選擇協(xié)議和度量，但重要的是一個(gè) AS 對(duì)其他 AS 表現(xiàn)出的是一個(gè) 單一的 和 一致的路由選擇策略 。? 許多單位不愿意外界了解自己?jiǎn)挝痪W(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來(lái)也太花時(shí)間。 2. 分層次的路由選擇協(xié)議? 因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。 從路由算法的自適應(yīng)性考慮? 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(kāi)銷較小，但不能及時(shí)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化。 ? 路由選擇是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題– 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。? 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。 ? 算法應(yīng)是最佳的。 ? 算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。 ? 算法在計(jì)算上應(yīng)簡(jiǎn)單。? PING 是應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層 ICMP 的例子，它沒(méi)有通過(guò)運(yùn)輸層的 TCP 或 UDP。ICMP 詢問(wèn)報(bào)文有兩種 ? 回送請(qǐng)求和回答報(bào)文? 時(shí)間戳請(qǐng)求和回答報(bào)文下面的幾種 ICMP 報(bào)文不再使用? 信息請(qǐng)求與回答報(bào)文? 掩碼地址請(qǐng)求和回答報(bào)文? 路由器詢問(wèn)和通告報(bào)文 ICMP的應(yīng)用舉例PING (Packet InterNet Groper) ? PING 用來(lái)測(cè)試兩個(gè)主機(jī)之間的連通性。? 對(duì)具有多播地址的數(shù)據(jù)報(bào)都不發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文共有 5 種 ? 終點(diǎn)不可達(dá) ? 源點(diǎn)抑制 (Source quench) ? 時(shí)間超過(guò) ? 參數(shù)問(wèn)題 ? 改變路由（重定向） (Redirect) ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的數(shù)據(jù)字段的內(nèi)容 首部IP 數(shù)據(jù)報(bào)ICMP 的前 8 字節(jié)裝入 ICMP 報(bào)文的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文8字節(jié)收到的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部8字節(jié)ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文IP 數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字段不應(yīng)發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的幾種情況 ? 對(duì) ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文不再發(fā)送 ICMP 差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文。 ? ICMP 報(bào)文的前 4 個(gè)字節(jié)是統(tǒng)一的格式，共有三個(gè)字段：即 類型 、 代碼 和 檢驗(yàn)和 。? ICMP 報(bào)文作為 IP 層數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報(bào)的首部，組成 IP 數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。? ICMP 允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告。? 為了提高二叉線索的查找速度，廣泛使用了各種壓縮技術(shù)。這里最常用的就是 二叉線索 (binary trie)。 3. 使用二叉線索查找路由表? 當(dāng)路由表的項(xiàng)目數(shù)很大時(shí)，怎樣設(shè)法減小路由表的查找時(shí)間就成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題。M = 11111111 11111111 11111111 10000000因此只需把 D 的第 4 個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。M = 11111111 11111111 11111100 00000000因此只需把 D 的第 3 個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。? 最長(zhǎng)前綴匹配又稱為 最長(zhǎng)匹配 或 最佳匹配 。 ? 應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)前綴的路由： 最長(zhǎng)前綴匹配 (longestprefix matching)。 2. 最長(zhǎng)前綴匹配? 使用 CIDR 時(shí)，路由表中的每個(gè)項(xiàng)目由 “網(wǎng)絡(luò)前綴 ”和 “下一跳地址 ”組成。如果不采用 CIDR 技術(shù)，則在與該 ISP 的路由器交換路由信息的每一個(gè)路由器的路由表中，就需要有 64 個(gè)項(xiàng)目。而在三級(jí)結(jié)構(gòu)的 IP地址中，劃分子網(wǎng)是使網(wǎng)絡(luò)前綴變長(zhǎng)。? CIDR 地址塊中的地址數(shù)一定是 2 的整數(shù)次冪。構(gòu)成超網(wǎng) ? 前綴長(zhǎng)度不超過(guò) 23 位的 CIDR 地址塊都包含了多個(gè) C 類地址。此掩碼可表示為 11111111 11000000 00000000 00000000255 192 0 0掩碼中有 10 個(gè)連續(xù)的 1CIDR 記法的其他形式 ? ，也就是將點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的 0 省略。 路由聚合 (route aggregation) CIDR 記法的其他形式 ? ，也就是把點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的 0 省略。? 對(duì)于 /20 地址塊，它的掩碼是 20 個(gè)連續(xù)的 1。? 路由聚合也稱為 構(gòu)成超網(wǎng) (superting)。? ： ? ：? 全 0 和全 1 的主機(jī)號(hào)地址一般不使用。? 這個(gè)地址塊的起始地址是 。? CIDR 把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“CIDR 地址塊 ”。? IP 地址從三級(jí)編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級(jí)編址。 IP 編址問(wèn)題的演進(jìn) ? CIDR 消除了傳統(tǒng)的 A 類、 B 類和 C 類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間。使用 變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼 VLSM (Variable Length Sub Mask)可進(jìn)一步提高 IP 地址資源的利用率。? 整個(gè) IPv4 的地址空間最終將全部耗盡。128 → 10000000138 → 10001010逐比特 AND 操作后： 10000000 → 128128. 30. 128. 30. 逐比特 AND 操作? H1 的網(wǎng)絡(luò)地址因此 H1 必須把分組傳送到路由器 R1然后逐項(xiàng)查找路由表 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 路由器 R1 收到分組后就用路由表中第 1 個(gè)項(xiàng)目的子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 不匹配 !（因?yàn)? 與路由表中的 不一致）R1 收到的分組的目的 IP 地址： 不一致路由器 R1 再用路由表中第 2 個(gè)項(xiàng)目的子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 0接口 1R2R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 01H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 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。H1 僅僅知道 H2 的 IP 地址是因此 H1 首先檢查主機(jī) 是否連接在本網(wǎng)絡(luò)上如果是，則直接交付；否則，就送交路由器 R1，并逐項(xiàng)查找路由表。試討論 R1 收到 H1 向 H2 發(fā)送的分組后查找路由表的過(guò)程。 0目的網(wǎng) 絡(luò) 地址 子網(wǎng)掩 碼 下一跳接口 0接口 1R2H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 的路由表（未給出默認(rèn)路由器）R11R2子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 1H3子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 【 例 44】 已知互聯(lián)網(wǎng)和路由器 R1 中的路由表。(5) 若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表 中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行 (6)。(3) 若路由表中有目的地址為 D 的特定主機(jī)路由，則將 分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (4)。若匹配，則將分組直接交付。 使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程在劃分子網(wǎng)的情況下路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的算法 (1) 從收到的分組的首部提取目的 IP 地址 D。? 但在劃分子網(wǎng)的情況下，從 IP 地址卻不能唯一地得出網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址取決于那個(gè)網(wǎng)絡(luò)所采用的子網(wǎng)掩碼，但數(shù)據(jù)報(bào)的首部并沒(méi)有提供子網(wǎng)掩碼的信息。但不同的掩碼的效果是不同的。試求網(wǎng)絡(luò)地址，討論所得結(jié)果。試求網(wǎng)絡(luò)地址。? 若一個(gè)路由器連接在兩個(gè)子網(wǎng)上就擁有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和兩個(gè)子網(wǎng)掩碼。? 路由器在和相鄰路由器交換路由信息時(shí)，必須把自己所在網(wǎng)絡(luò)（或子網(wǎng)）的子網(wǎng)掩碼告訴相鄰路由器。? 使用 子網(wǎng)掩碼 (sub mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分。? 劃分子網(wǎng)只是把 IP 地址的主機(jī)號(hào) hostid 這部分進(jìn)行再劃分，而不改變 IP 地址原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)號(hào) id。 劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)） ……… 到達(dá)此路由器我的網(wǎng)絡(luò)地址是 R1R3R2網(wǎng)絡(luò)一個(gè)未劃分子網(wǎng)的 B 類網(wǎng)絡(luò)劃分為三個(gè)子網(wǎng)后對(duì)外仍是一個(gè)網(wǎng)絡(luò) ………子網(wǎng) 子網(wǎng) 子網(wǎng) 所有到達(dá)網(wǎng)絡(luò) 的分組均到達(dá)此路由器網(wǎng)絡(luò)R1R3R2? 當(dāng)沒(méi)有劃分子網(wǎng)時(shí)， IP 地址是兩級(jí)結(jié)構(gòu)。? 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) id 和子網(wǎng)號(hào) subid 找到目的子網(wǎng)。? 從主機(jī)號(hào) 借用 若干個(gè)位作為 子網(wǎng)號(hào) subid，而主機(jī)號(hào) hostid 也就相應(yīng)減少了若干個(gè)位。 三級(jí)的 IP 地址 ? 劃分子網(wǎng)純屬一個(gè) 單位內(nèi)部的事情 。? 這種做法叫作 劃分子網(wǎng) (subting) 。 – 兩級(jí)的 IP 地址不夠靈活。– IP 地址空間的利用率有時(shí)很低。(6) 報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。(4) 若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò) N 的路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行 (5)。(2) 若網(wǎng)絡(luò) N 與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報(bào) 直接交付 目的主機(jī) D；否則是 間接 交付，執(zhí)行 (3)。? 網(wǎng)絡(luò)接口軟件使用 ARP 負(fù)責(zé)將下一跳路由器的 IP 地址轉(zhuǎn)換成硬件地址，并將此硬件地址放在鏈路層的 MAC 幀的首部，然后根據(jù)這個(gè)硬件地址找到下一跳路由器。 必須強(qiáng)調(diào)指出 ? IP 數(shù)據(jù)報(bào)的首部中沒(méi)有地方可以用來(lái)指明 “下一跳路由器的 IP 地址 ”。? 如果一個(gè)主機(jī)連接在一個(gè)小網(wǎng)絡(luò)上，而這個(gè)網(wǎng)絡(luò)只用一個(gè)路由器和因特網(wǎng)連接，那么在這種情況下使用默認(rèn)路由是非常合適的。? 這種轉(zhuǎn)發(fā)方式在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有很少的對(duì)外連接時(shí)是很有用的。? 采用特定主機(jī)路由可使網(wǎng)絡(luò)管理人員能更方便地控制網(wǎng)絡(luò)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可在需要考慮某種安全問(wèn)題時(shí)采用這種特定主機(jī)路由。? 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。這樣就可使路由表大大簡(jiǎn)化。? 可以想像，若按目的主機(jī)號(hào)來(lái)制作路由表，則所得出的路由表就會(huì)過(guò)于龐大。 IP 層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程 ? 有四個(gè) A 類網(wǎng)絡(luò)通過(guò)三個(gè)路由器連接在一起。這就增加了每一個(gè)路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的開(kāi)銷。? 選項(xiàng)字段的長(zhǎng)度可變，從 1 個(gè)字節(jié)到 40 個(gè)字節(jié)不等，取決于所選擇的項(xiàng)目。這里不采用 CRC 檢驗(yàn)碼而采用簡(jiǎn)單的計(jì)算方法。區(qū) 分 服 務(wù)偏移 = 0/8 = 0偏移 = 0/8= 0偏移 = 1400/8 = 175 偏移 = 2800/8 = 3501400 2800 3799279913993799需分片的數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)片 1首部數(shù)據(jù)部分共 3800 字節(jié)首部 1 首部 2 首部 3字節(jié) 0數(shù)據(jù)報(bào)片 2 數(shù)據(jù)報(bào)片 31400 2800字節(jié) 0【 例 41】 IP 數(shù)據(jù)報(bào)分片首部0 4 8 16 19 24 31版 本標(biāo)志生 存 時(shí) 間 協(xié) 議標(biāo) 識(shí)總 長(zhǎng) 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長(zhǎng) 度 可 變）位首部長(zhǎng)度數(shù) 據(jù) 部