21-05-21(25)-计网自顶向下方法

地址聚合、路由聚合、路由摘要：

ISP向外界公告，它发送所有地址的前 20 比特与 200.2.16.0/20 相符的数据报，而外界不需要知道 200.2.16.0/20 实际上还存在其他组织

组织 1 通过其他网络和因特网相连，此时组织 1 的IP地址不需要改变，由其他网络对外公告添加组织 1 的IP地址

当有路由想选择到组织 1 内部的IP地址时，此时有两个网络可以选择，通过最长匹配原则进行匹配

一个地址的 32 - x 比特可认为是用于组织内部分发的，则其中的设备拥有相同的前缀

较低阶比特可能具有另外的子网结构

CIDR被采用前，IP地址被限制为 8、16、24比特，分类编址，三类网络，A、B、C类网络，但由于C类地址（2^8 - 2 = 254，两个地址特殊用途）容量小，B类地址容量（2^16 - 2 = 65534）容量又太大，利用率低下

IP广播地址 255.255.255.255，当主机发送的数据报的 IP 地址为此时，表示同一网络中的所有主机将会收到此报文

获取主机地址：动态主机配置协议

动态主机配置协议DHCP：也称即插即用协议、零配置协议

允许主机自动获取IP地址，可进行设置，使某主机每次都获取同一个IP地址，或者被分配一个临时的IP地址，每次都互不相同

还允许主机得知其他信息，如它的子网掩码、第一跳路由器（默认网关）、本地DNS服务器地址

DHCP是一个客户 - 服务器协议，客户指新到达的主机，获得包括自身使用的 IP 地址在内的网络配置信息

简单情况下，每个子网将具有一台DHCP服务器，若没有则需要一共DHCP中继代理，通常是一台路由器，代理需要知道该网络的DHCP服务器

对于新到达的主机，DHCP是一个 4 步骤的过程

• DHCP服务器发现：客户在UDP分组中向端口 67 发送 DHCP 报文，由于主机不知道发送何处，因为自身 IP 地址都不知道，DHCP 服务器同理，于是使用广播目的地址 255.255.255.255，并且使用“本主机”源 IP 地址 0.0.0.0；此报文被称为DHCP发现报文，该 IP 数据报被传递给链路层，链路层将该帧广播到所有与该子网连接的节点
• DHCP服务器提供：服务器收到DHCP发现报文时，用DHCP提供报文向客户做出响应，也同样广播所有节点，因为子网中可能有多个DHCP服务器，可以选择更加优越的位置；报文内容有收到的发现报文的事务ID，向客户推荐的IP地址，网络掩码以及IP地址的租用期，即有效期，通常为几小时或几天
• DHCP 请求：客户选择一个，向服务器用DHCP请求报文响应，回显配置参数
• DHCP ACK：服务器用DHCP ACK报文回应，证实参数

客户收到DHCP ACK 后交互便完成了，能在租期内使用被分配的地址，如果在超时后还能继续使用，DHCP还允许客户对此IP的使用

移动性上看，每当节点连到新子网，将有新的IP地址，如果节点不断移动，与远程应用的TCP连接则不断变化，不能维持

4.3.4 网络地址转换

NAT：网络地址转换

NAT使路由器像一个单一IP地址的单一设备，内部子网对外部屏蔽，内部主机IP地址分配使用DHCP完成

路由器内部有一张NAT转换表，表项包含端口号和IP地址，从而知道收到的分组如何转发

对目的主机来说，源主机发送TCP报文的端口号会经过NAT路由器后而改变，如果在家庭网络中使用服务器会受到影响，当然也有其他方法来改变