⾃上⽽下--计算机⽹络
基本概念
三⽹:电信⽹络、有线电视⽹络、计算机⽹络。
ISP(因特⽹服务提供者):主⼲ISP 、地区ISP 、本地ISP
IXP( Internet eXchange Point)英特⽹交换点
计算机之间的通信:主机A 的某个进程和主机B 上的另⼀个进程进⾏通信。
OIS 的七层协议:
应⽤层、表⽰层、会话层、运输层、⽹络层、数据链路层、物理层。
TCP/IP 协议:应⽤层(各种应⽤层协议如TELNET,FTP,SMTP 等)、运输层(TCP 或者UDP )、⽹际层IP 、⽹络接⼝层。由上⾄下。
五层协议:应⽤层、运输层、⽹络层、数据链路层、物理层。
第⼀章 物理层每个ip地址由什么组成
特性:机械特性、电⽓特性、功能特性、过程特性。
数据通信系统:源系统(或发送端、发送⽅)、传输系统(或传输⽹络)和⽬的系统(或接受端、接受⽅)
源系统:源点:源点设备产⽣要传输的数据。源点⼜称为源站或者信源
发送器:通常,源点⽣成的数字⽐特流要通过发送器编码后才能够在传输系统进⾏传输。典型的发送器就是调制器。现在很多PC 实⽤内置的调制解调器。
⽬的系统:
接收器:接受传输系统传送过来的信号,并把它转换为能够被⽬的设备处理的信息。典型的接收器就是解调器,它把来⾃传输路线上的模拟信号进⾏解调,提取出在发送端置⼊的信息,还原出发送端产⽣的数字⽐特流。
终点:终点设备从接收器获取传送来的数字⽐特流,然后把信息输出。终点⼜称⽬的站,或信宿。
信号:模拟信号(连续信号)、数字信号(离散信号)
通信⽅式:单向通信(单⼯通信)、双向交替通信(半双⼯通信)、双向同时通信(双全⼯通信)
⾹农公式:信道的极限信息传输速率C 为:
C=B log2(1+S/N)
式中:B 是信道带宽(赫兹),S 是信号功率(⽡),N 是噪声功率(⽡)。该式即为著名的⾹农公式,显然,信道容量与信道带宽成正⽐,同时还取决于系统信噪⽐以及编码技术种类⾹农定理指出,如果信息源的信息速率R ⼩于或者等于信道容量C ,那么,在理论上存在⼀种⽅法可使信息源的输出能够以任意⼩的差错概率通过信道传输。该定理还指出:如果R>C ,则没有任何办法传递这样的信息,或者说传递这样的⼆进制信息的差错率为1/2。
信道的带宽或信道中的信噪⽐越⼤,信息的极限传输速率就越⾼。
物理层下⾯的传输媒体
传输媒体可分为两⼤类:导引型传输媒体(有线传输铜线或者光纤)和⾮导引型传输媒体(⾃由空间,⽆线传输)
第⼆章 数据链路层
数据链路层使⽤信道种类:点对点信道、⼴播信道
链路:从⼀个结点到相邻结点的⼀段物理路线(有线或⽆线),⽽中间没有任何其他的交换点。
数据链路:当在⼀条线路上传输数据时,除了必须有⼀条物理路外,还必须有⼀些必要的通信协议来控制这些数据的传输。把实现这些协议的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路。现在最常⽤的是使⽤⽹络适配器来实现这些协议。
帧:点信道的数据链路层的协议数据单元。
数据链路层把⽹络层交下来的数据构成帧发送到链路上,以及把接收到的帧中的数据取出来并上交给⽹络层。在因特⽹中,⽹络协议数据单元就是IP 数据报(简称数据报、分组或包)。
数据链路层三个基本问题:封装成帧、透明传输、差错检测。
封装成帧就是在⼀段数据的前后分别添加⾸部和尾部,这样就构成了⼀个帧。⾸部和尾部的⼀个重要作⽤就是进⾏帧定界(确定帧的界限)。帧定界可以使⽤特殊的帧定界符。帧开始字符SOH ,帧结束字符EOT
透明传输当传送的帧是⽂本⽂件组成的帧时。其数据部分不会出现SOH 和EOT 这样的帧定界控制字符。不管从键盘上输⼊什么字符都能传输过去,这样的传输就是透明传输。“透明”某⼀个实际存在的事物看起来是好像不存在⼀样。为了解决不透明问题在接收端的数据链路层吧数据送⽹络层之前删除这个
插⼊的转义字符,这种⽅法称为字节填充或字符填充。
差错检测⽐特传输过程中可能会出现差错,1可能会变成0,0可能会变成1.这就叫做⽐特差错。在⼀段时间内传输错误的⽐特占所传输⽐特总数的⽐率称为误码率。⽬前在数据链路层⼴泛使⽤了循环冗余检测CRC( Cyclic Redundancy Check)的检错技术。CRC 运算就是在数据M 后⾯添加供差错检测⽤的n 位冗余码。为了检错⽽添加的冗余码常称为帧检验序列FCS (Frame Check Sequence ).在CRC 检测的基础上增加帧编号、确认、重传机制
点对点协议PPP (⾼级数据链路控制HDLC )
1.PPP 协议满⾜的需求
(1)简单
(2)封装成帧
(3)透明性
(4)多种⽹络层协议 在同⼀物理链路上同事⽀持多种⽹络协议
(5)多种类型的链路
(6)差错检测>####
(8)最⼤传送单元
(9)⽹络层地址协商
(10)数据压缩协议
2.PPP 协议的组成
(1)⼀个将IP 数据报封装到串⾏链路的⽅法。PPP 既⽀持异步链路(⽆奇偶检测的8⽐特数据),也⽀持⾯向⽐特的同步链路。IP 数据报在平PPP 帧中就是其信息部分。这个信息部分的长度受最⼤传送单元MTU 的限制。
(2)⼀个⽤来建⽴、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP 。
(3)⼀套⽹络控制协议NCP ,其中的每⼀个协议⽀持不同的⽹络层协议,如IP 、OSI 的⽹络层。。。。
PPP 帧⾸部和尾部分别为四个字段和两个字段
3.PPP 协议的⼯作状态
链路的发送响应:
(1)配置确认帧(Configure-Ack ):所有的选项都接受。
(2)配置否认帧(Configure-Nak ):所有选项都理解但是不接受。
(3)配置拒绝帧(Configure-Reject ):选项有的⽆法识别或不能接受,需要协商。
⼝令鉴别协议PAP (Password Authentication Protocol ).⼝令握⼿鉴别协议CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol ).
4.使⽤⼴播信道的数据链路层
1.局域⽹的数据链路层
星形⽹、环形⽹、总线⽹。
共享信道分为两种:
(1)静态划分信道
(2)动态媒体接⼊控制,⼜称为多点接⼊。
随机接⼊ 所有的⽤户可随机的发送信息
受控接⼊ ⽤户不能随机的发送信息必须服从⼀定的控制。
2.CSMA/CD 协议
CSMA/CD 协议的要点。:多点接⼊
载波监听 不管在发送前,还是发送中,每个站都必须不停的检测信道。
电磁波在1km 电缆的传播时延约为5us
⼀个站不可能同时进⾏发送和接受(但必须边发送边监听信道)。因此使⽤CSMA/CD 协议的以太⽹不可能进⾏全双⼯通信⽽只能进⾏双向交替通信(半双⼯通信)。以太⽹使⽤截断⼆进制指数退避算法来确定碰撞后重传的时机。
凡是长度⼩于64字节的帧都是由于冲突⽽异常终⽌的⽆效帧。以太⽹还规定了帧间最⼩间隔为9.6us,相当于96⽐特时间。
5.使⽤⼴播信道的以太⽹
1.使⽤集线器的星型拓扑
集线器:在星形拓扑的中⼼增加了⼀种可靠性⾮常⾼的设备。
集线器的特点:
(1)使⽤集线器的以太⽹在逻辑上仍是⼀个总线⽹,个站共享逻辑上的总线,使⽤的还是CSMA/CD 协议。⽹络中的各占必须竞争对传输媒体的控制,并且在同⼀时刻⾄多只允许⼀个站发送数据。
(2)⼀个集线器有很多接⼝,⼀个集线器就像⼀个多接⼝的转发器。
(3)集线器⼯作在物理层,他的每个接⼝仅仅简单地转发⽐特~~接收到1就转发1,就到到0就转发0,不进⾏碰撞检测。
(4)集线器采⽤了专门的芯⽚,进⾏⾃适应串⾳回波抵消。这样就可以使接⼝转发出去的较强信号不致对该接⼝接收到的较弱的信号产⽣⼲扰。
2.以太⽹的MAC 层
(1)MAC 层的硬件地址
实际上就是适配器地址或适配器标识符
发往本站的帧:单播(unicast )帧(⼀对⼀),即受到的帧的MAC 地址与本站硬件地址相同。
⼴播(broadcast )帧(⼀对全体),即发送给本局域⽹上所有站点的帧。
多播(multicast )帧(⼀对多),即发送给本局域⽹上⼀部分站点的帧。
第三章 ⽹络层
3.1⽹络层提供的两种服务
⽹络层提供的服务:
(1)虚电路服务。(2)数数据报服务
(⽹络层向上只提供简单灵活的、⽆连接的、尽最⼤努⼒交付的数据报服务)**
3.2⽹际协议IP
与IP 协议配套使⽤的三个协议:
地址解析协议ARP (Address Resolution Protocol )
⽹际控制报⽂协议ICMP (Internet Control Protocol )
⽹际组管理协议IGMP (Internet Group Management Protocol )
>>
物理层使⽤的中间设备转发器(repeater )
数据链路层使⽤的中间设备⽹桥或桥接器(bridge )
⽹络层使⽤的中间设备路由器(router )
*在⽹络层以上使⽤的中间设备叫⽹关(gateway )
3.3IP 地址
IP 地址就是给因特⽹上的每⼀个主机(或路由器)的每⼀个接⼝分配⼀个在全世界范围唯⼀的32位标识
符。IP 地址由因特⽹名字和数字分配机构ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers )进⾏分配。
IP 地址的编址⽅法三个阶段:
分类的IP 地址 就是将IP 地址划分为若⼲个固定类,每⼀类地址都由两个固定长度的字段组成,其中第⼀个字段是⽹络号(net-id ),它标志主机(或路由器)所连接到的⽹络。⽹络号必须是唯⼀的。第⼆个字段是主机号(host-id ),它标志该主机(或路由器)⼦⽹的划分构成超⽹
IP 地址 ::{<⽹络号>,<;主机号>}
IP 地址并不仅仅指明⼀个主机,⽽是还指明了主机所连接到的⽹络。
IP 地址的特点:
每⼀个IP 地址都是由⽹络号和主机号组成。IP 地址是⼀个分等级的地址结构。第⼀,IP 地址管理机构在分配IP 地址时只分配⽹络号(第⼀级),剩下的主机号(第⼆级)由得到该⽹络号的单位⾃⾏分配。第⼆,路由器仅根据⽬的主机所连接的⽹络号转发分组,这样就可以使路由器表中的项⽬数⼤幅度减少,从⽽减少了路由表所占的存储空间以及查路由表的时间。
实际上IP 地址是标志⼀个主机和⼀条链路的接⼝。当⼀个主机同时连接到两个⽹络上时,该主机就必须同时具有两个相应的IP 地址,其⽹络号必须是不同的。这种主机称为多归属主机。由于⼀个路由器⾄少连接到两个⽹络,因此⼀个路由器⾄少应当有两个不同的IP 地址。⽤转发器或⽹桥连接起来的若⼲个局域⽹仍为⼀个⽹络
在IP 地址中,所有分配到的⽹络号的⽹络都是平等的。
物理地址是数据链路层和物理层使⽤的地址,IP 地址是⽹络层和以上各层使⽤的地址,是⼀种逻辑地址。IP 地址放在IP 数据报的⾸部,硬件地址放在MAC 帧的⾸部。
(1)在IP 层抽象的互联⽹上只能看到IP 数据报。
(2)虽然在IP 数据报⾸部有源站IP 地址,但路由器只根据⽬的站的IP 地址的⽹络号进⾏路由选择。
(3)在局域⽹的链路层,只能看到MAC 帧。
(4)⽪层抽象的互联⽹屏蔽了下层复杂的细节,使⽤统⼀的、抽象的IP 地址研究主机和主机或者路由器之间的通信。
IP 数据报⾸部的固定部分中的各字段
版本 占4位,IP 协议的版本。
⾸部长度 占4位,可表⽰最⼤⼗进制数值是15.
区分服务 占8位,⽤来获得更好的服务
总长度 总长度字段为16位
在IP 层下⾯的每⼀种数据链路层协议都规定了⼀个数据帧中的数据字段的最⼤长度,这称为最⼤传送单元MTU 。
标识 占16位
标志 占3位,标志字段中的最低位记为MF (More Fragment )。MF = 1 表⽰后⾯“还有分⽚”的数据报。MF= 0 表⽰这已经是数据报中的最后⼀个。标志字段中间的⼀位记为DF (Don’t Fragment ),意思“不能分⽚”,只有当DF = 0时才允许分⽚。
⽚偏移 占13位,⽚偏移指出:较长的分组在分⽚后,某⽚在原分组中的相对位置。⽚偏移⼀8个字节为偏移单位,每个分⽚的长度⼀定是8字节的整数倍。
⽣存时间 占8位,TTL (Time To Life ),数据报在⽹络中的寿命。
协议 占8位,表⽰数据报使⽤何种协议。
⾸部检验和 占16位,检验数据报的⾸部,不包括数据部分。
源地址 占32位
⽬的地址 占32位
3.4划分⼦⽹和构造超⽹
1.划分⼦⽹
(1)从两级IP 地址到三级IP 地址
IP 地址::={<⽹络号>,<⼦⽹号>,<;主机号>}
(2)⼦⽹掩码
从IP 数据报的⾸部⽆法看出源主机或⽬的主机所连接的⽹络是否进⾏⼦⽹的划分。32位的IP 地址本⾝以及数据报的⾸部都没有包含任何有关⼦⽹划分的信息。所以使⽤⼦⽹掩码(subnet mask ).
使⽤⼦⽹掩码的好处:不管⽹络有没有⼦⽹,只要把⼦⽹掩码和IP 地址进⾏逐位的“与”运算(AND ),就能⽴即得出⽹络地址来。这样在路由器处理到来的分组是就可以采⽤同样的算法。
(现在因特⽹的标准规定:所有的⽹络必须使⽤⼦⽹掩码,路由表中也必须有⼦⽹掩码这⼀栏。如果不划分⼦⽹掩码,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。划分⼦⽹增加了灵活性,但却减少了能够连接在⽹络上的总计数。
2.使⽤⼦⽹时分组转发
路由表必须包含三项内容:⽬的⽹络地址、⼦⽹掩码和下⼀跳地址。>#
3.⽆分类编址CIDR(构成超⽹)
1⽹络前缀
⽆分类域路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)
CIRD 特点:
(1)CIDR 消除了传统的A 类、B 类、C 类地址以及划分⼦⽹的概念,可以更加有效的分配IPv4的地址空间。使⽤“⽹络前缀”,从三级变回⽆分类的两级编址。
IP 地址::={<⽹络前缀>,<;主机号>}
CIDR 还使⽤“斜线记法”,在IP 地址后⾯增加“/”,然后写上⽹络前缀所占的位数。
(2)CIDR 把⽹络前缀都相同的连续的IP 地址组成⼀个“CIDR 地址块”。我们只要知道CIDR 地址块中的任何⼀个地址,就可以知道之歌地址块的起始地址(最⼩地址)和最⼤地址,以及地址块中的地址树。(斜线记法中,斜线后⾯的数字就是地址掩码中1的个数)
由于⼀个CIDR 地址块中有很多地址,所以在路由表中就利⽤CIDR 地址块来查⽬的⽹络。这种地址的聚合常称为路由聚合。路由聚合也称构成超⽹。
⽹络前缀越短,其地址块所包含的地址数就越多。⽽在三级结构的IP 地址中,划分⼦⽹是使⽹络前缀边长。
2最长前缀匹配
⽹络前缀,应当从匹配结果中选择具有最长⽹络前缀的路由,叫做最长前缀匹配。
3使⽤⼆叉线索查路由表(为了提⾼⼆叉线索的查速度,使⽤压缩技术)
3.5⽹际控制报⽂协议ICMP
1.ICMP 报⽂种类有两种,ICMP 差错报告报⽂和ICMP 询问报⽂
ICMP 差错报告报⽂:
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。
源点抑制 当路由器或主机由于拥塞⽽丢弃数据报时,就向源点抑制报⽂,使源点知道应当把数据报的发送速率放慢
时间超长 当路由器接收到⽣存时间为0的数据报时,除了丢弃数据报外,还要向源点发送时间超过报⽂。
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,就该丢弃该数据报,并向源点发送参数问题报⽂。
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
ICMP 询问报⽂:
回送请求和回答 ICMP 回送请求报⽂是由主机或路由器向⼀个特定的⽬的主机发出的询问。收到此报⽂的主机必须给源主机或路由器发送ICMP 回送回答报⽂。
时间戳请求和回答 ICMP 时间戳请求报⽂是请某个主机或路由器回答当前的⽇期和时间。
3.6因特⽹的路由器选择协议
1.理想的路由算法
(1)算法必须是正确的和完整的。
(2)算法应能适应通信量和⽹络拓扑的变化。
(3)算法在计算上应简单。
(4)算法应具有稳定性。
(5)算法应是公平的。
(6)算法应是最佳的。“最佳”只能是相对于某⼀种特定要求得出的较为合理的选择⽽已。
2.分层次的路由选择协议
因特⽹将整个互联⽹划分为许多较⼩的⾃治系统(autonomous system ),记为AS 。⼀个AS 对其他AS 表现出的是⼀个单⼀和⼀致的路由选择策略。
在⽬前的因特⽹中,⼀个⼤的ISP 就是⼀个⾃治系统。因特⽹把路由选择协议划分为两类:
内部⽹关协议IGP (Interior Gateway Protocol ) 在⼀个⾃治系统内部使⽤的路由选择协议,与在互联⽹中的其他⾃治系统选⽤什么路由选择协议⽆关。如RIP 和OSPF 协议。
外部⽹关协议EGP (External Gateway Protocol ) 若源主机和⽬的主机处在不同的⾃治系统中(这两个⾃治系统可能使⽤不同的内部⽹关协议)。当数据报传到⼀个⾃治系统的边界时,就需要使⽤⼀种协议将路由选择信息传递到另⼀个⾃治系统中。
⾃治系统之间的路由选择也叫域间路由选择(interdomain routing ),⽽在⾃治系统内部的路由选择叫做域内路由选择(intradomain routing )
内部⽹关协议RIP
2.1⼯作原理
RIP (Routing Information Protocol )是内部⽹关协议中最先的到⼴泛使⽤的协议,叫路由信息协议。RIP 是⼀种分布式的基于距离向量的路由选择协议,最⼤特点就是简单。RIP 协议“距离”:从⼀路由器到直接连接的⽹络的距离定义为1.从⼀路由器到⾮直接连接的⽹络的距离定义为所经过的路由器数加1.
RIP 协议的“距离”也成为“跳数”(hop count ),因为每经过⼀个路由器,跳数就加1。RIP 认为好的路由就是通过的路由器的数⽬少,即距离短。RIP 允许⼀条路径最多只能包含15个路由器。RIP 只适⽤于⼩型互联⽹。
RIP 协议的特点: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所知道的全部信息,即⾃⼰的路由表。
按固定的时间间隔交换路由信息
路由表中最重要的信息就是:到某个⽹络的距离最短,下⼀跳地址。路由表更新的原则是出到每个⽬的⽹络的最短距离。这种更新叫做距离向量算法。
2.2距离向量算法
(1)对地址X 的路由器发来的RIP 报⽂,每⼀个项⽬都有三个关键数据:到⽬的⽹络N ,距离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:
若原来的路由表没有⽬的⽹络N ,则把该项⽬添加到路由表中,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,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。
(3)若3分钟⿊没有收到响铃路由器的更新路由表,则把此距离路由器记为不可达的路由器,即把距离置为16.
(4)返回。距离向量算法的基础就是Bellman-Ford 算法(或Ford-Fullkerson 算法):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 ,则每⼀段也都是最短路径。
2.3RIP 协议的报⽂格式
RIP 报⽂由⾸部和路由部分组成。路由标记填⼊⾃治系统号ASN(Autonomous System Number),这是考虑使RIP 有可能受到本⾃治系统以外的路由选择信息。再后⾯指出某个⽹络地址、该⽹络的⼦⽹掩码、下⼀跳路由器地址以及到此⽹络的距离。⼀个RIP 保温最多可包括25个路由,RIP 报⽂最⼤长度4+20*25=504字节.
RIP 存在⼀个问题是当⽹络出现故障时,要经过⽐较常的时间才能将此信息传送到所有的路由器。这⼀特点叫做:好消息传播得快,⽽坏消息传播得慢。
内部⽹关协议OSPF
2.4OSPF(Open Shortest First)开放最短路径优先。
它只是⼀个协议名字,并不表⽰其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。OSPF 最主要的特征就是使⽤分布式的链路状态协议(link state protocol ),OSPF 有三个要点:
(1)向本⾃治系统中所有路由器发送信息。使⽤洪泛法(flooding ),路由器通过所有输出端⼝向所有相邻的路由器发送信息。
(2)发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态,但这只是路由器所知道的部分信息。链路状态就是说明本路由器都和那些路由器相邻,以及该链路的“度量”(metric )。⽤来表⽰费⽤、距离、时延、带宽、等等。
(3)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信息。
OSPF 特点:
(1)OSPF 允许管理员给每条路由指派不同的代价。OSPF 对于不同类型的业务可计算出不同的路由。
(2)若果到同⼀个⽬的⽹络有多条相同代价的路径,那么可以将同信量分配给这⼏条路径,这叫做路径间的负载均衡。
(3)所有在OSPF 路由器之间交换的分组,都具有鉴别的功能。
(4)OSPF ⽀持可变长度的⼦⽹划分和⽆分类的编址CIDR.
(5)由于⽹络中的链路状态可能经常发⽣变化,因此OSPF 让每⼀个链路状态都带上⼀个32位的序号,序号越⼤状态就越新。
2.5OSPF 的五种分组类型
问候(hello )分组,⽤来发现和维持邻站的可达性。
数据库描述(database description )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。
链路状态请求(link state request )分组,向对⽅请求发送某些链路状态项⽬的详细信息。
链路状态更新(link state update )分组,⽤洪泛法对全⽹更新链路状态。
链路状态确认(link state acknowledgment )分组,对链路更新分组的确认。
外部⽹关协议BGP
BGP 采⽤了路径向量(path vector )路由选择协议。BGP 协议交换路由信息的结点数量级是⾃治系统个数的量级。
BGP-4的四种报⽂:
(1)open (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。版本(1字节)
、本⾃治系统号(2字节)、保持时间(2字节)、BGP 标识符(4字节)、可选参数长度(1字节)、可选参数。
(2)update (更新)报⽂,⽤来通告某⼀路由的信息,以及列出要撤销的多条路由。不可⾏路由长度(2字节)、撤消的路由、路径属性总长度(2字节)、路径属性、⽹络层可达性信息NLRI
(3)keeplive (保活)报⽂,⽤来周期性地证实邻站的连通性。只有BGP 的19字节长通⽤⾸部。
(4)notification (通知)报⽂,⽤来发送检测到的差错。差错代码(1字节)、差错⼦代码(1字节)、差错数据
3.7路由器的构成
1路由器的结构
路由器可以划分两⼤部分:路由选择部分和分组转发部分
路由选择部分也叫控制部分,核⼼构件是路由选择处理机;分组转发部分由三部分组成:交换结构、⼀组输⼊端⼝、⼀组输出端⼝
2.交换结构
通过存储器、通过总线、通过互连⽹络
3.8 IP 多播
1.IP 多播的基本概念
能够运⾏多播协议的路由器称为多播路由器(multicast router )。在因特⽹上进⾏多播就叫做IP 多播。IP 多播所传送的分组需要使⽤多播IP 地址。多播地址只能⽤于⽬的地址,⽽不能⽤于源地址。224.0.1.0⾄238.255.255.255 全球范围都可使⽤的多播地址。
IP 多播分为两种。⼀种是只在局域⽹上进⾏硬件多播,另⼀种则是在因特⽹的范围进⾏多播。
2.⽹际组管理协议IGMP 和多播路由选择协议
(1)IP 多播需要两种协议
多播转发必须动态地适应多播组成员的变化(这时⽹络拓扑并未发⽣变化)。多播路由器在转发多播数据报时,不能仅仅根据多播数据报中的⽬的地址,⽽是还要考虑这个多播数据报从什么地⽅来和要到什么地⽅去。
多播数据报可以由没有加⼊多播组的主机发出,也可以通过没有组成成员接⼊的⽹络。
(2)⽹际组管理协议IGMP
IGMP ⼯作分两个阶段:
第⼀阶段:当某个主机加⼊新的多播组时,该主机应向多播组的多播地址发送⼀个IGMP 报⽂,声明⾃⼰要成为该组的成员。本地的多播路由器收到IGMP 报⽂后,还要利⽤多播路由选择协议把这种组成员关系转发给因特⽹上的其他多播路由器。
第⼆阶段:组成员关系使动态的。本地多播路由器要周期性地探询本地局域⽹上的主机,以便知道这些主机是否还基础是组成员。只要有⼀个主机对某个组响应,那么多播路由器就认为这个组是活跃的。如果没有响应,认为本⽹络的主机已经离开这个组,就会转发给其他多播路由器。>>####
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