计算机网络基础知识笔记

Posted 2020-07-31 cnb_yangwei

　　IP层转发分组的流程

有四个 A 类网络通过三个路由器连接在一起。每一个网络上都可能有成千上万个主机。 可以想像，若按目的主机号来制作路由表，则所得出的路由表就会过于庞大。 但若按主机所在的网络地址来制作路由表，那么每一个路由器中的路由表就只包含 4 个项目。这样就可使路由表大大简化。

根据目的网络地址就能确定下一跳路由器，这样做的结果是： IP 数据报最终一定可以找到目的主机所在目的网络上的路由器（可能要通过多次的间接交付）。 只有到达最后一个路由器时，才试图向目的主机进行直接交付。

　　默认路由(default route)

路由器还可采用默认路由以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所用的时间。 这种转发方式在一个网络只有很少的对外连接时是很有用的。 默认路由在主机发送 IP 数据报时往往更能显示出它的好处。 如果一个主机连接在一个小网络上，而这个网络只用一个路由器和因特网连接，那么在这种情况下使用默认路由是非常合适的。

　　分组转发算法

(1) 从数据报的首部提取目的主机的 IP 地址 D, 得出目的网络地址为 N。

(2) 若网络 N 与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机 D；否则是间接交付，执行(3)。

(3) 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。

(4) 若路由表中有到达网络 N 的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。

(5) 若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。

(6) 报告转发分组出错。

　　划分子网的基本思路　　IP地址 ::= {<网络号>, <子网号>, <主机号>}

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。

从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。

　　

划分子网

　　

当没有划分子网时，IP 地址是两级结构。 划分子网后 IP 地址就变成了三级结构。

划分子网只是把 IP 地址的主机号 host-id 这部分进行再划分，而不改变 IP 地址原来的网络号 net-id。

参考：IP地址、子网掩码、网络号、主机号、网络地址、主机地址

 　　默认子网掩码

　　

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。

　　已知 IP 地址是 141.14.72.24，子网掩码是 255.255.192.0。试求网络地址。

　　在上例中，若子网掩码改为255.255.224.0。试求网络地址，讨论所得结果。

 

同样的IP地址和不同的子网掩码可以得到相同的网络地址；两个例子中可划分的子网数和每一个子网数中的最大主机数都是不一样的。

　　使用子网时分组的转发

(1) 从收到的分组的首部提取目的 IP 地址 D。

(2) 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)。 (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)。

(4) 对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐位相“与”， 若其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)。

(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)。

(6) 报告转发分组出错。

　　已知互联网和路由器 R1 中的路由表。主机 H1 向 H2 发送分组。试讨论 R1 收到 H1 向 H2 发送的分组后查找路由表的过程。

　　

1.首先：H1 首先检查主机 128.30.33.138 是否连接在本网络上 。如果是，则直接交付；

否则，就送交路由器 R1，并逐项查找路由表。（H2的IP地址 AND H1的子网掩码？=H1的网络地址）。

2.路由表R1在收到一个分组后，先找路由表中的第一行，看看这一行的网络地址和收到的分组的网络地址是否匹配。

（目的网络地址和第一行子网掩码进行AND？=路由表的第一行的目的网络地址。。。然后第二行，同理。。）。