计算机网络——网络层下

最新推荐文章于 2024-01-13 22:54:18 发布

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分类专栏：计算机网络

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zjuwxx/article/details/89913866

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本文深入探讨计算机网络的网络层，详细介绍了子网划分的基本思路、子网掩码及其作用，以及无分类编址CIDR的概念。此外，还讲解了路由选择协议，包括RIP、OSPF和BGP的基本原理，揭示了路由器在转发分组过程中的算法，并概述了路由器的构成。

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本章重点：

虚拟互联网的概念
IP地址与物理地址的关系
传统的分类的 IP地址（包括子网掩码）和无分类域间路由选择 CIDR
路由选择协议的工作原理

一、划分子网和构造超网

1.1划分子网

1.1.1基本思路

1、划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。

2、从主机号借用若干个位作为子网号，而主机号也就相应减少了若干个位

3、凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网络号，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号和子网号找到目的子网。最后将 IP 数据报直接交付目的主机

1.1.2子网掩码

好处：不管网络是否划分子网，只要把子网掩码和 IP地址逐位“与”运算就立即得出网络地址

规定：所有网络必须使用子网掩码，路由器的路由表中也必须有子网掩码一栏。若一个网络不划分子网，该网络的子网掩码就使用默认子网掩码

A类地址的默认子网掩码是255.0.0.0，或0xFF000000

B类地址的默认子网掩码是255..255.0.0，或0xFFFF0000

C类地址的默认子网掩码是255..255.255.0，或0xFFFFFF00

子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性

路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相邻路由器

路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码

若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码

例题

同样的 IP地址和不同的子网掩码可以得出相同的网络地址

1.2使用子网时分组的转发

使用子网划分后，路由表必须包含三项内容：目的网络地址，子网掩码，下一跳地址

划分子网时路由器转发分组的算法

从收到的分组的首部提取目的 IP 地址 D

先用各网络的子网掩码和 D 逐位相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行 (3)

若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行 (4)

对路由表中的每一行，将子网掩码和 D 逐位相“与”。若结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行 (5)

若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行 (6)

报告转发分组出错