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计算机网络知识点整理图示( 三 )

生活经验计算机网络


4.2 IP协议的转发流程

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4.3 IP地址的子网划分
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A类（8网络号+24主机号）、B类（16网络号+16主机号）、C类（24网络号+8主机号）可以用于标识网络中的主机或路由器，D类地址作为组广播地址，E类是地址保留 。
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4.4 网络地址转换NAT技术
用于多个主机通过一个公有IP访问访问互联网的私有网络中，减缓了IP地址的消耗，但是增加了网络通信的复杂度 。
NAT 工作原理：
从内网出去的IP数据报，将其IP地址替换为NAT服务器拥有的合法的公共IP地址，并将替换关系记录到NAT转换表中；
从公共互联网返回的IP数据报，依据其目的的IP地址检索NAT转换表，并利用检索到的内部私有IP地址替换目的IP地址，然后将IP数据报转发到内部网络 。
4.5 ARP协议与RARP协议
地址解析协议 ARP（Address Resolution Protocol）：为网卡（网络适配器）的IP地址到对应的硬件地址提供动态映射 。可以把网络层32位地址转化为数据链路层MAC48位地址 。
ARP 是即插即用的，一个ARP表是自动建立的，不需要系统管理员来配置 。
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RARP(Reverse Address Resolution Protocol)协议指逆地址解析协议，可以把数据链路层MAC48位地址转化为网络层32位地址 。
4.6 ICMP协议详解
网际控制报文协议（Internet Control Message Protocol），可以报告错误信息或者异常情况，ICMP报文封装在IP数据报当中 。
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ICMP协议的应用：
  • Ping应用：网络故障的排查；
  • Traceroute应用：可以探测IP数据报在网络中走过的路径 。
4.7网络层的路由概述
关于路由算法的要求：正确的完整的、在计算上应该尽可能是简单的、可以适应网络中的变化、稳定的公平的 。
自治系统AS：指处于一个管理机构下的网络设备群，AS内部网络自治管理，对外提供一个或多个出入口，其中自治系统内部的路由协议为内部网关协议，如RIP、OSPF等；自治系统外部的路由协议为外部网关协议，如BGP 。
静态路由：人工配置，难度和复杂度高；
动态路由：
  • 链路状态路由选择算法LS：向所有隔壁路由发送信息收敛快；全局式路由选择算法，每个路由器计算路由时，需构建整个网络拓扑图；利用Dijkstra算法求源端到目的端网络的最短路径；Dijkstra(迪杰斯特拉)算法
  • 距离-向量路由选择算法DV：向所有隔壁路由发送信息收敛慢、会存在回路；基础是Bellman-Ford方程（简称B-F方程）；
4.8 内部网关路由协议之RIP协议
路由信息协议 RIP(Routing Information Protocol)【应用层】，基于距离-向量的路由选择算法，较小的AS（自治系统），适合小型网络；RIP报文，封装进UDP数据报 。
RIP协议特性：
  • RIP在度量路径时采用的是跳数（每个路由器维护自身到其他每个路由器的距离记录）；
  • RIP的费用定义在源路由器和目的子网之间；
  • RIP被限制的网络直径不超过15跳；
  • 和隔壁交换所有的信息，30主动一次（广播） 。
4.9 内部网关路由协议之OSPF协议
开放最短路径优先协议 OSPF(Open Shortest Path First)【网络层】，基于链路状态的路由选择算法（即Dijkstra算法），较大规模的AS，适合大型网络，直接封装在IP数据报传输 。

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