计算机网络---第四章网络层

1路由器分为两部分，路由选择部分和分组转发部分，工作在网络层，根据IP地址转发

2软件组播，IP组播，224-239

01 00 5E到7F FF FF
软件组播转化为硬件组播，一共有48位，高24位为01 00 5E，第24位为0，低23位来自D类地址的低23位。

3IGMP网络组管理协议

4IP数据首部一定有20B

0123版本，4567首部长度，它的单位是4B，这代表首部最大长度为60B。一般情况下，首部长度为5，0101。0100 0101一般是首部长度
16-31总长度，单位是1B
第二行0-15标识
16，17MF（是否还有分片）DF（是否允许分片）。
DF=1时不允许分片。那么如果数据太大，又不允许分片，则丢弃。
19-31片偏移，单位为8B。
第一个分片的偏移为0，第三个分片的片偏移要基于第二个分片。
在分片与重组的过程中，片偏移是下取整
首部检验和只校验首部

5IP数据段在到达目的主机之前，可能会发生分片，不会发生重组。

6网络层，简单灵活的，无连接的，尽最大努力交付的，ARP，ICMP，IGMP，RARP，IP

ARP实现IP到MAC的映射。
在数据链路层上转发数据使用的是MAC地址。
ARP广播请求，只有IP一致的计算机才会单播响应。广播请求，单播响应
广播请求目的MAC是12个F
ARP解决的是一个局域网中IP到MAC的映射，如果它们不在一个局域网中，那么会通过网关来解决。
在两个局域网间转发时，IP不变MAC变。
ICMP允许主机或路由报告差错情况和提供有关异常情况的报告。
ICMP的服务提供者不是数据链路层，是IP协议。
ICMP差错报文
终点不可达，超时，参数问题，改变路由，源点抑制。
ICMP询问报文：回送请求和回答，测试目的站是否可答以及了解其有关状态。时间戳请求和回答。同步时间，为签名提供保障。
对ICMP差错报文
PING命令用到了回送请求和回答报文。
traceroute使用ICMP时间超过报文。

7IP分组的转发流程

路由表，目的地址，下一跳地址。
特定主机路由，DNS。DHCP，WWW都需要配置特殊主机路由，特定主机路由32位要匹配。
默认路由0.0.0.0/0，就是不进行地址匹配。
子网划分先获得网络地址。

8CIDR最长前缀匹配

这是为了匹配更为精准，路由更具体。IP地址结构和路由转发协议只是从网络层解决了网络如何划分，网络之间如何传递数据，但是在网络内部如何转发，IP地址结构和路由协议无法解决。其实当数据进入网络内部以后，就进入了数据链路层，其管理权限就放到了数据链路层。

9源主机和中间路由器都不知道IP数据报到达目的主机所需的完整路径。

10静态路由无法适应网络状态的变化，动态路由开销比较大，适用于较复杂的大网络。

11内部网关协议（IGP）自治系统内部使用的路由选择协议；它包括OSPF和RIP；EGP外部网关协议，自治系统之间使用的路由选择协议。

12路由表格式：目的网络地址，子网掩码，下一跳IP地址，转发接口。

13RIP无法适用于大规模的网络。RIP是基于距离向量的。RIP定义到直连网络为1。距离为16时不可达；1RIP仅和相邻路由器交换信息；2路由器交换的信息是当前路由器所知的全部信息；3按照固定时间间隔交换信息。

按照固定时间间隔向它的邻居告知它的全部信息。最新的，最短的优先级更高。好消息传得快，坏消息传得慢

14OSPF开放最短路径优先协议，它是链路状态协议，用权来衡量代价 1它使用洪泛法，向所有路由器发送信息；2发送的状态就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态；3只有链路状态变化时，才以洪泛法发送信息。OSPF比RIP收敛的快。OSPF直接使用IP数据报发送。

15BGP-4使用的是TCP连接，OPEN打招呼，KEEPALIVE保证对方还在，UPDATE更新报文。基于路径向量。