读书笔记之: 计算机网络(第4版)- 第5章 网络层

第5章 网络层

数据链路层处理的是线到线的数据的传送, 网络层是处理的端到端数据传输的最底层.

第1 节 网络层设计要点

1. 网络层协议的运行环境

存储转发机制(分组交换)

2. 网络层向传输层所提供的服务

网络层向传输层提供面向连接的服务还是无连接的服务?

3. 无连接服务的实现(数据包子网)

4. 面向连接的服务: 虚电路的建立

5. 数据报子网与虚电路子网的比较

子网内部，虚电路和数据报之间的折衷：一个是路由器的内存空间和带宽之间的平衡，另一个平衡是建立虚电路所需要的时间和地址解析的时间。

路由器内存中表空间的数量

服务质量方面, 虚电路子网占绝对优势.

虚电路比较脆弱, 一台路由器崩溃了, 整个虚电路都要中断.

第2节 路由算法

1. 路由算法是网络层软件的一部分

路由算法分为自适应的和非自适应的

非自适应算法->静态路由

自适应算法会改变它们的路由决策，反映出拓扑结构的变化，通常也反映出流量的变化。

2. 最优化原则

汇集树: 从所有的源到一个指定目标的最优路径的集合构成了一颗以目标节点为根的树

3. 最短路径路由

4. 扩散法

最短路径路由和扩散法都是静态路由.

5. 距离矢量路由

常见的两个路由算法:距离矢量路由算法和链路状态路由算法

无穷计算问题

距离矢量路由算法存在的严重的缺陷：虽然它总是能够得到正确的答案，但是它收敛到正确的答案的速度可能非常慢。尤其是它对于好消息的反映非常快，但是对于坏消息的反应非常迟缓。

好消息传得快,坏消息传得慢

 

6. 链路状态路由

7. 分级路由

8. 广播路由

扩散法， 多目标路由，使用以发起广播的路由器为根的汇集树，逆向路径转发

9. 多播路由

10. 移动主机的路由

11. Ad Hoc网络的路由

 

第4节 拥塞控制算法

拥塞与流量控制

1. 拥塞控制的通用原则

2. 影响拥塞的策略

数据链路层上的拥塞控制

网络层的拥塞

传输层的拥塞

3. 虚电路子网中的拥塞控制

一种方法是准入控制

4. 数据报子网中的拥塞控制

设置警告位的方法

抑制分组的方法

逐跳抑制分组

负载丢弃的方法

随机的早期检测

5. 抖动控制

 

第4节 服务质量

服务质量OoS：可靠性，延迟，抖动和带宽

获得好的服务质量所采取的方法:

流量整形

漏桶算法

令牌桶

资源预留

准入控制

分组路由

综合服务/基于流的算法

第5节 网络互联

1. 大量不同的网络及协议将长期共存

2. 多种不同的网络互联

3. 不同网络可能出现的差异

4. 网络如何进行互联

利用交换机在数据链路层的互联

5. 级联虚电路

6. 无连接的网络互联

7. 隧道技术tunnel

8. 互联网路由

自治系统AS

9. 分段

第6节 Internet上的网络层

1. Internet网络

网络层协议IP协议:

Internet中的通信过程

2. IP协议

IPv4分组头部:

版本域(version):

IHL域:

3. IP地址

4. 子网

典型的校园网络

子网掩码

子网变化

路由器工作方式

5. 域间无类别路由CIDR

路由器IP分组转发方式

使用CIDR之后的IP分组转发方式

 

6. NAT-网络地址转换技术

NAT的工作原理

 

如何将进来的分组发送到相应的主机

NAT盒的具体做法

NAT盒存在的缺陷

 

7. Internet控制协议

Internet上的其他协议，如ICMP，ARP，RARP，BOOTP和DHCP协议

Internet控制消息协议——ICMP

ARP——地址解析协议

提高ARP效率的方法

RARP协议

DHCP动态主机配置协议

DHCP操作过程

8. OSPF内部网关路由协议

内部网关协议/外部网关协议

指派路由器

9. BGP外部网关协议

10. Internet多播

IP支持两种组地址：永久地址和临时地址

 

本章小结