第五章-網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層解決將幀從線的一端傳送到另一端。網(wǎng)絡(luò)層解決如何將分組從源端沿著網(wǎng)絡(luò)路徑到達(dá)目標(biāo)端。如何利用通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息選擇適當(dāng)?shù)穆窂?。?fù)載過重不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.1網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計要點向傳輸層供應(yīng)服務(wù)——哪種類型的服務(wù)無連接服務(wù)面對連接服務(wù)服務(wù)的要求：獨立于路由器技術(shù)路由器的數(shù)量、類型和拓?fù)潢P(guān)系對于傳輸層應(yīng)當(dāng)是不行見的網(wǎng)絡(luò)層地址有一種統(tǒng)一編址方案無連接服務(wù)全部的分組被獨立地傳送到子網(wǎng)中，并且獨立路由。分組稱為數(shù)據(jù)報，子網(wǎng)為數(shù)據(jù)報子網(wǎng)管理路由表并進(jìn)行路由表的算法稱為路由算法面對連接服務(wù)發(fā)送數(shù)據(jù)分組之前，先建立一條從源路由器到目標(biāo)路由器之間的路徑，并且連接號和路徑被保存在中間這些路由器的內(nèi)部表中。鏈接稱為一個VC(virtualcircuit,虛電路），子網(wǎng)稱為虛電路子網(wǎng)。虛電路子網(wǎng)和數(shù)據(jù)報子網(wǎng)的比較5.2路由算法路由算法是網(wǎng)絡(luò)層軟件的一部分路由器的兩個功能轉(zhuǎn)發(fā)：負(fù)責(zé)確定一個進(jìn)來的分組應(yīng)當(dāng)被傳送到哪一條輸出線路上。填充和更新路由表路由算法的要求正確性簡潔性健壯性：路由器和線路失敗、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變更穩(wěn)定性公允性最優(yōu)性：要優(yōu)化什么路由算法分類非自適應(yīng)算法/靜態(tài)路由：路由選擇是在離線狀況下計算好的。最短路徑路由擴(kuò)散法自適應(yīng)算法/動態(tài)路由：依據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或流量變更，變更路由決策。距離矢量路由鏈路狀態(tài)路由5.2.1優(yōu)化原則最優(yōu)化原則：假如路由器J是在從路由器I到路由器K的最優(yōu)路徑上，那么，從J到K的最優(yōu)路徑也必定沿著同樣的路由路徑。匯合樹：從全部的源到一個指定目標(biāo)的最優(yōu)路徑的集合構(gòu)成聊一棵以目標(biāo)節(jié)點為根的樹。路由算法的目標(biāo)是為全部的路由器找到并運用匯合樹。5.2.2最短路徑路由基本思想：建立一個子網(wǎng)圖，圖中的每個節(jié)點代表一臺路由器，每條弧代表一條通信線路。未了在一對給定的路由器之間選擇一條路由路徑，路由算法只需在圖中找到這對節(jié)點之間的最短路徑即可。最短路徑：由跳數(shù)、物理距離、傳輸延遲等組成的一個函數(shù)。Dijkstra算法從源節(jié)點起先沿著當(dāng)前已知的最佳路徑到達(dá)目標(biāo)節(jié)點。5.2.3擴(kuò)散法擴(kuò)散法：每一個進(jìn)來的分組將被發(fā)送到除了它進(jìn)來的那條線路之外的每一條輸出線路上。缺點：產(chǎn)生大量的重復(fù)分組每個分組的頭中包含一個跳計數(shù)器，經(jīng)過一跳該計數(shù)器減一，當(dāng)計數(shù)器值為0時，該分組被丟棄。跳計數(shù)器的初值為源到目標(biāo)之間路徑的長度5.2.4距離矢量路由距離矢量路由算法：每個路由器維護(hù)一張表（即一個矢量），表中列出了當(dāng)前已知的到每個目標(biāo)的最佳距離，以及所運用的線路。通過在鄰居之間相互交換信息，路由器不斷地更新它們內(nèi)部的表。最初為ARPANET所運用的路由算法，也用于RIP協(xié)議。路由表路由表以每個子網(wǎng)中的路由器為索引，并且每個路由器對應(yīng)一個表項。表項包含：為了到達(dá)該目標(biāo)路由器而首選運用的輸出線路，以及到達(dá)該目標(biāo)路由器的度量。度量：跳數(shù)，時間延遲，排隊分組數(shù)等。路由表更新無窮計算問題收斂速度慢須要一個比較大的值來代表無窮大5.2.5鏈路狀態(tài)路由不同路徑存在不同帶寬很長時間才能收斂到穩(wěn)定狀態(tài)鏈路狀態(tài)算法：發(fā)覺它的鄰居節(jié)點，并知道其網(wǎng)絡(luò)地址。測量到各鄰居節(jié)點的延遲或開銷。構(gòu)造一個分組，分組中包含全部它剛知道的信息。將這個分組發(fā)送給全部其他的路由器。計算出到每一個其他路由器的最短路徑。鏈路狀態(tài)算法hello地址ECHO應(yīng)答發(fā)覺鄰居節(jié)點依據(jù)序列號推斷是不是最新的分組年齡削減分組生存時間。測量線路開銷（發(fā)送方標(biāo)識，序列號，年齡，鄰居列表）創(chuàng)建鏈路狀態(tài)分組發(fā)布鏈路狀態(tài)分組擴(kuò)散法計算新的路由路徑創(chuàng)建鏈路狀態(tài)分組鏈路狀態(tài)算法應(yīng)用IS-IS協(xié)議：可用于多個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中OSPF協(xié)議：參考了IS-IS5.2.6分級路由不斷增長的路由表消耗內(nèi)存增加掃描時間更多帶寬發(fā)送狀態(tài)報告路由選擇必需分級進(jìn)行分級路由優(yōu)點：節(jié)約路由器空間缺點：可能增加路徑長度分級路由分成多少級？一個具有720個路由器的子網(wǎng)一級：720個表項二級：24個區(qū)，每個區(qū)30個路由器，30+23=53個表項三級：8個群，每個群有9個區(qū)，每個區(qū)10個路由器，須要10+8+7=25個表項一個包含N個路由器的子網(wǎng)，最優(yōu)級別是㏑N，每個路由器e㏑N分級路由導(dǎo)致的有效平均路徑長度增長特別小5.2.7廣播路由廣播：給全部的目標(biāo)發(fā)送一個分組。實現(xiàn)：給每一個目標(biāo)單獨發(fā)送一個分組。缺點：奢侈帶寬，還須要全部目標(biāo)機(jī)器的地址擴(kuò)散法缺點：奢侈帶寬多目標(biāo)路由匯合樹/生成樹逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)當(dāng)一個廣播分組到達(dá)一個路由器的時候，該路由器對它進(jìn)行檢查，看它到來的那條線路是否是通常用來給廣播源發(fā)送分組的那條線路。假如是，則很有可能該分組是沿著最佳路徑被轉(zhuǎn)發(fā)過來的，因而是到達(dá)當(dāng)前路由器的第一份副本，那么路由器將該分組轉(zhuǎn)發(fā)到除了到來線路之外的全部其他線路上。否則，該分組被當(dāng)作一個可能的重復(fù)分組而丟棄。逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)匯合樹由逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法生成的樹習(xí)題從F發(fā)出的廣播將生成多少個分組？匯合樹逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)5.2.8多播路由多播：給組發(fā)送消息。實現(xiàn)：創(chuàng)建和銷毀組加入和退出組路由器知道哪些主機(jī)屬于哪些組多播路由匯合樹組1的多播樹組2的多播樹5.2.9移動主機(jī)的路由移動主機(jī)：離開了原始站點還想接著連接網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)。假設(shè)：主機(jī)有一個恒久不變的永久性主場所。主機(jī)有一個永久性的主地址。整個世界分成很多小區(qū)域（一個LAN或無線蜂窩單位）每個區(qū)域有一個或多個外部代理。外部代理：記錄下全部當(dāng)前正在訪問該區(qū)域的移動主機(jī)。每個區(qū)域有一個本地代理。本地代理：記錄那些主場所在這個區(qū)域，但當(dāng)前正在訪問其他區(qū)域的主機(jī)。移動主機(jī)工作原理當(dāng)一臺新的主機(jī)進(jìn)入到一個區(qū)域的時候，該主機(jī)必需在外部代理那里注冊自己。外部代理將移動主機(jī)的地址告知移動主機(jī)的本地代理。當(dāng)一個分組被發(fā)送給移動主機(jī)的時候，它將被路由到該主機(jī)的主場所中。主場所的本地代理將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)所在場所的外部代理。主場所的本地代理告知發(fā)送方將數(shù)據(jù)干脆發(fā)給移動主機(jī)現(xiàn)在所在場所。移動主機(jī)的路由過程5.2.10AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的路由主機(jī)及路由器都是移動的。假如一個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點正好是兩兩相鄰，那么該網(wǎng)絡(luò)稱為AdHoc網(wǎng)絡(luò)/MANET(mobileAdHocNetworks,移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)）。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能始終發(fā)生變更。AODV(AdhocOn-demandDistanceVector）算法只有發(fā)送分組時，才計算路徑。類似于距離矢量算法5.2.11對等網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點查詢對等網(wǎng)絡(luò)：完全分布式，全部節(jié)點都是對稱的。如何實現(xiàn)搜尋？建立一個巨大的中心數(shù)據(jù)庫。每個用戶建立數(shù)據(jù)庫，然后將每個用戶的地址信息關(guān)聯(lián)起來。5.3擁塞限制算法擁塞：當(dāng)一個子網(wǎng)或者子網(wǎng)的一部分中出現(xiàn)了太多分組的時候，網(wǎng)絡(luò)性能起先下降。擁塞限制與流限制擁塞限制是確保子網(wǎng)能夠承載所到達(dá)的流量，是全局性的問題。流限制只與特定的發(fā)送方和特定的接收方之間的點到點的流量有關(guān)。一個光纖網(wǎng)，傳輸容量為1000Gbps，一臺超級計算機(jī)試圖以1Gbps的速率給一臺個人計算機(jī)傳輸一個文件。線路為1Mbps，500臺機(jī)器以100kbps的速率給另500臺計算機(jī)傳輸文件。擁塞限制擁塞限制的通用原則——預(yù)防及反饋機(jī)制擁塞預(yù)防策略虛電路子網(wǎng)中的擁塞限制——準(zhǔn)入限制、資源預(yù)留數(shù)據(jù)報子網(wǎng)中的擁塞限制——抑制分組負(fù)載丟棄——依據(jù)分組的優(yōu)先級抖動限制——讓偏離預(yù)定時間最遠(yuǎn)的分組優(yōu)先5.4服務(wù)質(zhì)量5.5網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.6Internet上的網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計原則能夠工作簡潔明確的選擇具備異構(gòu)性模塊化敏捷的選擇和參數(shù)好的設(shè)計，而不是完備的發(fā)送操作要嚴(yán)格，接受操作要優(yōu)容忍度。伸縮性性能和代價互聯(lián)網(wǎng)5.6.1IP協(xié)議每個IP數(shù)據(jù)報包含一個頭部和一個正文部分。頭部有一個20字節(jié)的定長部分和一個可選的變長部分。IP數(shù)據(jù)報頭部的傳輸接受big-endian字節(jié)序，Pentium接受little-endian字節(jié)序。IP分組格式版本(Version)占4位，指明IP協(xié)議的版本。IP分組

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VER首部長度IHL服務(wù)類型

TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631IP分組格式首部長度(InternetHeaderLength)占4位，以32位字長為單位。IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631最小值為5，最大值為15。分組的最小長度為20字節(jié)，最大長度為60字節(jié)。IP數(shù)據(jù)報的服務(wù)類型服務(wù)類型(TypeofService)占8位，用來區(qū)分不同的服務(wù)種類。當(dāng)前路由器常忽視服務(wù)類型域。IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631IP分組格式IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631總長度(TotalLength)占16位，以字節(jié)為單位。最大長度為65535字節(jié)。千兆網(wǎng)絡(luò)之后，可能須要更大的數(shù)據(jù)報。IP數(shù)據(jù)報的標(biāo)識標(biāo)識(identification)占16bit，讓目標(biāo)主機(jī)確定一個新到達(dá)的分段式屬于哪一個數(shù)據(jù)報。同一個數(shù)據(jù)報的全部分段包含同樣的標(biāo)識域。IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631IP數(shù)據(jù)報的標(biāo)記IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631標(biāo)記(Flags)占3位，用于限制分片。最高位為0；中間位是不行分片位DF（Don‘tFragment）。DF=1表示不行分片；最低位是還有分片位MF（MoreFragment）。MF=0表示為最終的報片。IP數(shù)據(jù)報的分片偏移IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631分段偏移(FragmentOffset)占13位，用于指明分片所攜帶數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)報中的偏移量，從零起先計數(shù)，以8字節(jié)為單位。IP數(shù)據(jù)報的分片和重組標(biāo)識ID、標(biāo)記F、分片偏移FO用于限制數(shù)據(jù)報的分片和重組。例：假定物理網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元MTU=1420首部3800字節(jié)原始數(shù)據(jù)報：

FO=0/8=0

TL=3820

MF=0

DF=0首部1片段1：

FO=0/8=0

TL=1420

MF=101399首部2片段2：

FO=1400/8=175

TL=1420

MF=114002799首部3片段3：

FO=2800/8=350

TL=1020

MF=028003799IP數(shù)據(jù)報的生存期IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631生存期(TimeToLive)占8位，它表明本數(shù)據(jù)報在互聯(lián)網(wǎng)中的壽命，即本數(shù)據(jù)報可以傳輸?shù)奶鴶?shù)。當(dāng)ttl=0時，該分組被丟棄。防止數(shù)據(jù)報長時間逗留在網(wǎng)絡(luò)中。IP數(shù)據(jù)報承載的協(xié)議IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631協(xié)議(Protocol)占8位，指出此數(shù)據(jù)報承載的協(xié)議類型，如：ICMP=1、IGMP=2、TCP=6、UDP=17、OSPF=89。IP數(shù)據(jù)報的首部校驗和IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分段偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631頭部檢驗和(HeaderChecksum)占16位，僅檢驗數(shù)據(jù)報的首部。檢驗“因路由器中的壞內(nèi)存而產(chǎn)生的錯誤”在每一跳上，由于TTL發(fā)生變更，頭部校驗和須要重新計算。首部校驗和的計算發(fā)送端16bit字116bit字2置為全0檢驗和16bit字n16bit反碼算術(shù)運算求和……取反碼數(shù)據(jù)報首部16bit檢驗和接收端16bit字116bit字216bit檢驗和16bit字n16bit反碼算術(shù)運算求和16bit結(jié)果……取反碼若結(jié)果為0,則保留；否則，丟棄該數(shù)據(jù)報IP數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)部分不參與檢驗和的計算IP數(shù)據(jù)報的首部校驗和IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分片偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631源機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。IP數(shù)據(jù)報的首部校驗和IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分片偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631目的機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。IP數(shù)據(jù)報的首部校驗和IP分組

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TOS總長度TL（Byte）標(biāo)識ID標(biāo)志F分片偏移FO生存期TTL協(xié)議PROT頭部檢驗和HC源端IP地址SA目的端IP地址DA長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)Data…0481631選項(Options)長度可變、內(nèi)容豐富，一些協(xié)議內(nèi)容靠此字段來實現(xiàn)，例如，排錯、平安措施、記錄路由、源站選路由、時間戳等。選項5.6.2IP地址Internet上的每臺主機(jī)和路由器都有一個IP地址，IP地址包含網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。Internet上的任何兩臺機(jī)器不會有相同的IP地址。IP地址表示網(wǎng)絡(luò)接口。假如一臺主機(jī)同時位于兩個網(wǎng)絡(luò)上，那么它必需擁有兩個IP地址。IPv4中IP地址為32位。IP地址的安排IP地址的安排原則：為同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的全部主機(jī)安排相同的網(wǎng)絡(luò)號和不同的主機(jī)號；為不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的全部主機(jī)安排不同的網(wǎng)絡(luò)號。NET1NET3Router1Router2HostAHostB172.17.3.1172.17.3.2212.10.1.1212.10.1.2172.16.3.1172.16.3.2IP地址的分類IP地址的格式32位數(shù)值的網(wǎng)絡(luò)地址通常寫作點分十進(jìn)制標(biāo)記法。4個字節(jié)中的每個字節(jié)用十進(jìn)制表示，從0到255。C0290614寫成192.41.6.20。最低IP地址為0.0.0.0，最高IP地址為255.255.255.255。IP地址的分類及特征特殊的IP地址子網(wǎng)一個網(wǎng)絡(luò)中的全部主機(jī)必需有相同的網(wǎng)絡(luò)號。太多主機(jī)物理限制地址范圍限制將一個網(wǎng)絡(luò)分成多個部分供內(nèi)部運用，但是對外部仍是一個整體。子網(wǎng)把網(wǎng)絡(luò)的各個部分稱為子網(wǎng)。從主機(jī)號中拿出一些位構(gòu)成一個子網(wǎng)號。子網(wǎng)劃分例題某高校安排一個B類地址，該高校共有35個系，現(xiàn)一個系構(gòu)成一個子網(wǎng)，那么為了容納最大數(shù)量的主機(jī)，子網(wǎng)號如何劃分？子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼：表示網(wǎng)絡(luò)+子網(wǎng)號與主機(jī)號之間的分割方案。網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號位全為1，主機(jī)號為0255.255.252.0子網(wǎng)掩碼也可以在點分十進(jìn)制后加“/”，并跟上網(wǎng)絡(luò)+子網(wǎng)號的位數(shù)。/22子網(wǎng)劃分習(xí)題假設(shè)取得網(wǎng)絡(luò)地址200.200.200.0，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0?，F(xiàn)在一個子網(wǎng)有100臺主機(jī)，另外4個子網(wǎng)有20臺主機(jī)，請問如何劃分子網(wǎng)，才能滿足要求。請寫出五個子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、第一個主機(jī)地址、最終一個主機(jī)地址、廣播地址。習(xí)題某集團(tuán)公司給下屬子公司甲安排了一段IP地址192.168.5.0/24，現(xiàn)在甲公司有兩層辦公樓（1樓和2樓），統(tǒng)一從1樓的路由器上公網(wǎng)。1樓有100臺電腦聯(lián)網(wǎng)，2樓有53臺電腦聯(lián)網(wǎng)。假如你是該公司的網(wǎng)管，你該怎么去規(guī)劃這個IP？習(xí)題假設(shè)某網(wǎng)絡(luò)公司下有4個部門，每個部門都有一個局域網(wǎng)。這4個部門中營銷部有30臺主機(jī)，財務(wù)部有32臺主機(jī)，修理部有30臺主機(jī)。選購 部有30臺主機(jī)。請問該單位須要申請幾個IP地址？這些IP地址是哪個類別的？如何規(guī)劃主機(jī)地址？例如申請到C類IP為：212.22.33.0/24劃分結(jié)果：財務(wù)部ip段：212.22.33.1/26----212.22.33.62營銷部ip段：212.22.33.65/27---212.22.33.94/27修理部ip段：212.22.33.97/27---212.22.33.126/27選購 部ip段：212.22.33.129/27---212.22.33.128/27CIDR-classlessinterdomainrouting（無類別域間路由）IP地址即將被消耗完由于地址空間被分類，導(dǎo)致大量IP地址被奢侈。主機(jī)位太少——削減網(wǎng)絡(luò)位存儲、查找、路由通告增加IP地址的分級層次須要增加IP地址的長度CIDR：將剩余的IP地址以可變大小塊的方式進(jìn)行安排。CIDR地址安排194.24.0.0地址安排劍橋須要2048，牛津高校4096，愛丁堡高校1024個地址。194.24.17.4的分組到達(dá)，如何轉(zhuǎn)發(fā)？與每個子網(wǎng)掩碼相與，與牛津高校相匹配，按此表項轉(zhuǎn)發(fā)。CIDR與子網(wǎng)CIDR將網(wǎng)絡(luò)位縮短，子網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)位擴(kuò)展。CIDR中網(wǎng)絡(luò)掩碼會輸出到網(wǎng)絡(luò)之外，它是全部指向這個網(wǎng)絡(luò)的路由表條目的一部分。路由聚合CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械暮芏嗦酚蓷l目合并為成更少的數(shù)目，因此可以限制路由器中路由表的增大，削減路由通告。

應(yīng)當(dāng)運用最長匹配條目172.16.12.0/24

172.16.13.0/24

172.16.14.0/24

172.16.15.0/24172.16.12.0/22

172.16.12.0/24

172.16.13.0/24

172.16.14.0/24172.16.12.0/23172.16.14.0/24連續(xù)的子網(wǎng)才能聚合。

習(xí)題以下給出的地址中，屬于子網(wǎng)192.168.15.19/28的主機(jī)地址是（）A.192.168.15.17B.192.168.15.14C.192.168.15.16D.192.168.15.31某校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的地址塊是138.138.192.0/20，該校內(nèi)被劃分為（1）個C類子網(wǎng)，不屬于該校內(nèi)網(wǎng)的子網(wǎng)地址是（2）1.A.4B.8C.16D.322.A.138.138.203.0B.138.138.205.0C.138.138.207.0D.138.138.213.0設(shè)下面4條路由：10.1.193.0/24、10.1.194.0/24、10.1.196.0/24和10.1.198.0/24，假如進(jìn)行路由匯聚，覆蓋這4條路由的地址是（）A.10.1.192.0/21B.10.1.192.0/22C.10.1.200.0/22D.10.1.224.0/20路由原理1)從數(shù)據(jù)報的首部提取目的站的ip地址D，得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為N。2）若N就是與此路由器干脆相連的某個網(wǎng)絡(luò)地址，則這種交付為干脆交付，即不須要再經(jīng)過其它的路由器。這時就干脆通過該網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)報交付給目的站D（這里包括將目的主機(jī)地址D轉(zhuǎn)換為具體的硬件地址，將數(shù)據(jù)報封裝為MAC幀，再發(fā)送此幀）；否則就是間接交付，執(zhí)行（3）。3）若路由器表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由，則將數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（4）。4）若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)N的路由，則將數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（5）。5）若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行（6）。6）報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。路由原理(子網(wǎng)/CIDR)1）從收到的數(shù)據(jù)報的首部提取目的ip地址D。2）先推斷是否為干脆交付。對路由器干脆相連的網(wǎng)絡(luò)逐個進(jìn)行檢查：用各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和D逐比特相與，看結(jié)果是否和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組進(jìn)行干脆交付（須要將D轉(zhuǎn)換成物理地址，將數(shù)據(jù)報分裝成幀發(fā)送出去），轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)結(jié)束。否則就是間接交付，執(zhí)行（3）。3）若路由表中又目的地址為D的特定主機(jī)路由，則將數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（4）。4）對路由表中的每一行（目的網(wǎng)絡(luò)地址，子網(wǎng)掩碼，下一跳地址），將其中的子網(wǎng)掩碼和D逐比特相與，其結(jié)果為N。若N與該行的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將數(shù)據(jù)報傳送給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行（5）。5）若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行（6）。6）報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯路由器工作原理每臺路由器都有一張表。Routeprint：查看本機(jī)的路由表路由表的五個屬性

網(wǎng)絡(luò)地址（NetworkDestination）、網(wǎng)絡(luò)掩碼（Netmask）：網(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)掩碼相與的結(jié)果用于定義本地計算機(jī)可以到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)目的地址范圍。通常狀況下，網(wǎng)絡(luò)目的地址范圍包含以下四種：主機(jī)地址；某個特定主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)掩碼為255.255.255.255，如上表中的6、7、9；子網(wǎng)地址，某個特定子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，如上表中的4、5；網(wǎng)絡(luò)地址；某個特定網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，如上表中的2、3、8；默認(rèn)路由；全部未在路由表中指定的網(wǎng)絡(luò)地址，如上表中的1；路由表的五個屬性2、網(wǎng)關(guān)（Gateway，又稱為下一跳服務(wù)器）：在發(fā)送IP數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)關(guān)定義了針對特定的網(wǎng)絡(luò)目的地址，數(shù)據(jù)包發(fā)送到的下一跳服務(wù)器。假如是本地計算機(jī)干脆連接到的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)關(guān)通常是本地計算機(jī)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口；假如是遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或默認(rèn)路由，網(wǎng)關(guān)通常是本地計算機(jī)所連接到的網(wǎng)絡(luò)上的某個服務(wù)器或路由器。3、接口（Interface）：發(fā)送數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)接口。4、躍點數(shù)（Metric）：躍點數(shù)用于指出路由的成本，通常狀況下代表到達(dá)目標(biāo)地址所須要經(jīng)過的躍點數(shù)量，一個躍點代表經(jīng)過一個路由器。躍點數(shù)越低，代表路由成本越低；躍點數(shù)越高，代表路由成本越高。當(dāng)具有多條到達(dá)相同目的網(wǎng)絡(luò)的路由項時，TCP/IP會選擇具有更低躍點數(shù)的路由項。Traceroute在互聯(lián)網(wǎng)上跟蹤一條從一臺計算機(jī)發(fā)送到另外一臺計算機(jī)的數(shù)據(jù)包所經(jīng)過的路由器。點擊“起先”菜單中的“MS-DOS吩咐提示符”。然后，在“C:WINDOWS>”吩咐提示符下鍵入“tracertbaidu”。例題對于下面的每一個目標(biāo)IP地址，如何轉(zhuǎn)發(fā)？135.46.63.10135.46.57.14135.46.52.2192.53.40.7192.53.56.7一臺路由器的路由表有以下的CIDR表項：NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換IP地址不夠動態(tài)安排IP地址NAT（networkaddresstranslation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）運用少量的公有IP地址代表較多的私有IP地址內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保留地址在ABC三類IP地址中，都保留了一些地址作為私有網(wǎng)絡(luò)的虛擬IP地址：A類：10.0.0,0~10.255.255.255B類：172.16.0.0~172.31.255.255C類：192.168.0.0~192.168.255.255NAT轉(zhuǎn)換對于第四層是TCP或UDP的數(shù)據(jù)包，NAT通過更改源端口號，來實現(xiàn)多對少的映射。例如：內(nèi)部IP