第四章 网络层

1. 网络互连的中间设备

① 物理层使用的中间设备叫做转发器(repeater)。

② 数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器(bridge)。

③ 网络层使用的中间设备叫做路由器(router)。

④ 在网络层以上使用的中间设备叫做网关(gateway)。用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。

2. 路由器的交付方式

直接交付：同一网络直接发送

间接交付：不在同一网络，查抓发表，不断转发，直到在同一网络进行直接交付。

3. IP地址 网络号 主机号 分类 点分十进制表示 子网掩码

IP地址：IP 地址就是给互联网上的每一台主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的 32 位的标识符。

网络号：标志主机（或路由器）所连接到的网络。一个网络号在整个互联网范围内必须是唯一的。

主机号：标志该主机（或路由器）。一台主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。

点分十进制表示：对主机或路由器来说，IP 地址都是 32 位的二进制代码。为了提高可读性，我们常常把32 位的 IP 地址中的每 8 位插入一个空格（但在机器中并没有这样的空格）。为了便于书写，可用其等效的十进制数字表示，并且在这些数字之间加上一个点。这就叫做点分十进制记法(dotted decimal notation)。

子网掩码：它用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。

4. 特殊IP地址

5. 无分类编址CIDR 子网划分 超网融合  网络前缀

题型：

给定主机和子网掩码 判定网络号和广播地址

给定网络号和子网掩码（网络前缀、网络后缀） 判定网络主机和地址数

划分子网

融合超网

链接：如何快速进行子网划分-百度经验 (baidu.com)（块大小，和课本不同）

6.ARP协议功能及定义 请求分组和响应分组内容

ARP协议功能：由机器（主机或路由器）的IP地址，找出其相应的MAC地址。

ARP协议定义：由机器（主机或路由器）的IP地址，找出其相应的MAC地址的协议，在主机 ARP 高速缓存中存放一个从IP 地址到硬件地址的映射表，并且这个映射表还经常动态更新（新增或超时删除）。

请求分组、响应分组过程如下：

7. IP数据报格式及固定首部及MTU

        一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段， 其长度是可变的。下面介绍首部各字段的意义。

MTU ：数据字段的最大长度，即最大传送单元，最常用1500字节。

8. IP数据报分片 看清楚 数据是什么 首部是多少 每片大小是多少（有计算，查一下课本）

        版本：4位；首部长度：4位； 区分服务：8位；总长度：16位（指分片后的每一个分片的部首长度与该分片数据长度之和）；标识：16位；标志：3位；片偏移：13位； 除最后一个数据报片外，其他每个分片的长度一定是8字节（64位）。

（存疑！）

9. 路由转发表格式

路由表必须包含以下三项内容：目的网络地址、子网掩码和下一跳地址。

10. 怎么构建 怎么应用 地址聚合（有计算，看看地址聚合的题）

11. ICMP四种差错报文功能

① 终点不可达：当路由器或主机不能交付数据报时就向源点发送终点不可达报文。

② 时间超过：当路由器收到生存时间为零的数据报时，除丢弃该数据报外，还要向源点发送时间超过报文。当终点在预先规定的时间内不能收到一个数据报的全部数据报片时，就把已收到的数据报片都丢弃，并向源点发送时间超过报文。

③ 参数问题：当路由器或目的主机收到的数据报的首部中有的字段的值不正确时， 就丢弃该数据报，并向源点发送参数问题报文。

④ 改变路由（重定向）：路由器把改变路由报文发送给主机，让主机知道下次应将数据报发送给另外的路由器（可通过更好的路由）。

12. RIP路由表变化

对每一个相邻路由器发送过来的 RIP 报文，进行以下步骤：

        ① 对地址为 X 的相邻路由器发来的 RIP 报文，先修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为 X，并把所有的“距离”字段的值加 1（见后面的解释 1）。每一个项目都有三个关键数据，即：到目的网络 N，距离是d，下一跳路由器是 X。

        ② 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，进行以下步骤：

        若原来的路由表中没有目的网络 N，则把该项目添加到路由表中。否则（即在路由表中有目的网络 N，这时就再查看下一跳路由器地址）

        若下一跳路由器地址是X，则把收到的项目替换原路由表中的项目。否则（即这个项目是：到目的网络N，但下一跳路由器不是X）

        若收到的项目中的距离d 小于路由表中的距离，则进行更新，否则什么也不做。

        若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达的路由器，即把距离置为 16（距离为 16 表示不可达）。

        ③ 返回。

        上面给出的距离向量算法的基础就是 Bellman-Ford 算法（或 Ford-Fulkerson 算法）。这种算法的要点是这样的：

        设 X 是结点 A 到 B 的最短路径上的一个结点。若把路径 A→B 拆成两段路径 A→X 和X→B，则每一段路径 A→X 和 X→B 也都分别是结点 A 到X 和结点 X 到 B 的最短路径。

13. OSPF定义、算法、自治系统划分区域

OSPF定义：OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(I IGP），用于在单一自治系统（AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。

算法：迪杰斯特拉算法（最短路径算法SPF）

自治系统划分区域（AS）：一个自治系统就是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组。

注：转发请注明出处，谢谢！

最后

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