计算机网络 自顶向下 复习提要 网络层

   

1. 虚电路网络

   如 ATM ，帧中继

   连接服务：先建立连接，确定路径，传输结束后拆除

   分组携带虚电路标识传输，并进行标识替换

   与电路网络不同：

   分组交换（带虚电路标识），利用链路全部带宽

      

• 呼叫建立：
  • 确定路径，经过的每个路由器维护转发表：VCID->VCID
  • 虚电路号VCID 沿路每段链路一个编号
• 数据传输
• 拆除呼叫

     

  虚电路信令协议

  虚电路建立（包括路径选择）、维护、拆除

     

1. 数据报网络

   无连接服务

   分组携带目的地址

   转发表为 地址范围

   最长前缀匹配优先

      

2. IPv4

   首部长度

   以 4字节 为单位，典型（无选项字段）为5

   总长度

   以字节为单位，理论最大IP分组长度 65535B

      

   IP分片

   片偏移以8字节为单位

      

   IPv6

   首部长度固定40B

   无校验和

   不允许分片

   有效载荷最多64KB（2¹⁶ B）

   不再使用掩码，使用前缀（CIDR）

      

   隧道技术

      

3. IP子网

   IP子网：不跨越路由器（第三及以上层网络设备）

   可以彼此物理联通的接口

   IP地址：网络号，（子网号），主机号

      

   有类IP地址

      

   特殊IP地址

      

   子网划分 -> 子网掩码

   CIDR 无类域间路由 -> 融合子网地址和子网掩码

   

1. DHCP

   应用层UDP实现，无连接

   即插即用协议，零配置协议

   配置主机：

   IP地址

   子网掩码

   默认网关

   DNS

DHCP服务器发现	Host 发送 DHCP discover	源IP：0.0.0.0 ， 广播
DHCP服务器提供	Server 响应 DHCP offer	广播，推荐IP地址，租用期
DHCP请求	Host 发送 DHCP request	选择一个配置，回显，广播 源IP：0.0.0.0
DHCP ACK	Server 响应 DHCP ACK	广播

   

应用层实现：

UDP封装

IP广播

链路层（以太网）广播

   

1. 网络地址转换 NAT

   

NAT穿透：情形：外网用户连接LAN服务器

1. 静态配置NAT

   特定端口指定到特定服务器

2. 利用 UnUp（通用即插即用）和 IGP（互联网网关设备协议） 自动配置
3. 中继 ， eg：Skype

   中继服务器桥接：

   NAT内部与中继连接，外部与中继连接

      

4. 互联网控制报文协议 ICMP

   支持路由器和主机：

   差错（异常）报告

   网络探寻

      

   ICMP 报文：

• 差错报告报文 5种：
  • 目的不可达：包括 要求分片 但DF=1
  • 源抑制：拥塞控制
  • 超时
  • 参数问题
  • 重定向
• 网络探寻报文 2组：
  • 回声（echo）请求与应答
  • 时间戳请求与应答

   

ping： 发送 类型8，编号0 ：回声请求

响应 类型0，编号0：回声应答

   

不发送 ICMP报文：

• ICMP报文出错
• 除第一个分片外的分片 （冗余）
• 多播数据包
• 特殊地址 如 0.0.0.0 127.0.0.0 （表示网络）

     

   

1. 路由器结构

• 输入端口
• 输出端口
• 路由选择处理器
• 交换结构
  • 经总线交换
  • 经内存交换
  • 经互联网络交换（纵横式）

 

 

典型IP分组开头

4	5
ip版本	首部长