计算机网络之 网络层（3）

互联网的路由选择协议

  理想的路由算法：算法必须是正确的和完整的。算法在计算上应简单 ，算法应该能适应通信量和网络拓扑的变化，即自适应性

算法应具有稳定性。算法应是公平的，算法应是最佳的。

静态路由和动态路由：

                      静态路由选择也叫做非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化。对于较小的网络，完全可以采用静态路由选择，用人工配置每一条路由；

                     动态路由选择也叫做自适应路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也较大。动态路由选择适用于较复杂的大网络

内部网关协议RIP

           RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器（RIP限制了网络的规模，）

           仅和相邻路由器交换信息；

           路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己现在的路由表；

           按固定的时间间隔交换路由信息。如，每隔30S。

           每一个路由器到每一个目的网络的路由器都是最短的（即跳数最少）。

            当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器，即”好消息传的快，而坏消息传的慢“。

            实现简单、开销较小

内部网关协议OSPF

             开放最短路径优先OSPF(Open  Shortest  Path  First)，

             向本自治系统中的所有路由器发送消息。这里使用的是洪泛法

             发送的消息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器知道的部分信息；

             只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此消息。

             OSPF允许管理员给每条路由指派不同的代价

            如果到同一个目的网络有多条相同代价的路径，那么可以将通信量分配给这几条路径，这叫做多路径间的负载均衡

            OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域(area)。

 

由于各路由器之间频繁地交换链路状态信息，因此，所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库(link-state  database)，这个数据库实际上就是全网的拓扑结构图。而RIP协议的每一个路由器虽然知道所有的网络的距离以及下一跳路由器，但却不知道全网的拓扑结构。

（1）问候(Hello)分组，用来发现和维持邻站的可达性；

（2）数据库描述分组，向邻站给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息；

（3）链路状态请求分组，向对方请求发送某些链路状态项目的详细信息；

（4）链路状态更新分组，用洪泛法对全网更新链路状态；

（5）链路状态确认分组，对链路更新分组确认。

 

 

  外部网关协议BGP

边界网关协议BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由（不能兜圈子），并非要寻找一条最佳路由。BGP采用了路径向量(path  vector)路由选择协议。

 

例子：自治系统AS2的BGP发言人通知主干网的BGP发言人：”要到达网络N1，N2，N3和N4可以经过AS2。“主干网在收到这个通知后，就发送通知：”要达到网络N1，N2，N3和N4可沿路径（AS1，AS2）“。同理，主干网还可发出通知：”要到达网络N5，N6和N7可沿路径（AS1，AS2）“
 

 

BGP-4的四种报文：

OPEN：1、打开报文，用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，使通信初始化；

2、UPDATE：更新报文，用来通告某一路由信息，以及列出要撤销的多条路由；

3、KEEPALIVE：保活报文，用来周期性地证实邻站的连通性，一般间隔是30s；

4、NOTIFICATION：通知报文，用来发送检测到的差错。

IP多播

是需要在因特网上增加更多的智能才能提供的一种服务。

路由器必须增加一些能够识别多播数据报的软件。能够运行多播协议的路由器称为多播路由器（multicast router）。

多播地址范围为224.0.0.0～239.255.255.255。

具体不想看了。

https://www.cnblogs.com/iloverain/p/5502165.html

请简单解释一下，arp协议和arp攻击。

地址解析协议。ARP攻击的第一步就是ARP欺骗。
由上述“ARP协议的工作过程”我们知道，ARP协议基本没有对网络的安全性做任何思考，
当时人们考虑的重点是如何保证网络通信能够正确和快速的完成——ARP协议工作的前提是默认了
其所在的网络是一个善良的网络，每台主机在向网络中发送应答信号时都是使用的真实身份。
不过后来，人们发现ARP应答中的IP地址和MAC地址中的信息是可以伪造的，
并不一定是自己的真实IP地址和MAC地址，由此，ARP欺骗就产生了。

什么是icmp协议，它的作用是什么？

它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

 请你讲一下路由器和交换机的区别？

区别一：

路由器可以给局域网自动分配IP，虚拟拨号。交换机则只是用来分配网络数据的。

区别二：

路由器可以把一个IP分配给很多个主机使用，这些主机对外只表现出一个IP。交换机可以把很多主机连起来，这些主机对外各有各的IP。

区别三：

交换机工作在中继层，根据MAC地址寻址，不能处理TCP/IP协议。（数据链路层）

路由器工作在网络层，根据IP地址寻址，可以处理TCP/IP协议。（网络层）

区别四：

路由器提供防火墙服务，交换机不能提供该功能。

 

参考：https://blog.youkuaiyun.com/pcwl1206/article/details/84098381

https://blog.youkuaiyun.com/QQ1170836331/article/details/53396639