『壹』 計算機網路（三）——網路層
網路層的 目的 是實現在任意結點間進行數據報傳輸，它的目的與鏈路層、物理層不是一樣的嗎？但是通過它數據可以在更大的網路中傳輸。
為了能使數據更好地在更大的網路中傳輸，網路層主要實現三個功能： 異構網路互聯 、 路由與轉發 和 擁塞控制 。
我們知道，在物理層、鏈路層，可以使用不同的傳輸介質和拓撲結構將幾台、十幾台主機連接在一起形成一個小型的區域網，把這些組成結構不完全相同的區域網稱為異構網，因此將它們連接擴大成更大的網路，需要一個類似轉接頭的設備——路由器，路由器不僅僅可以連接異構網，還能隔離沖突域和廣播域，依照IP地址轉發。
下圖對集線器、網橋、交換機和路由器能否隔離沖突域和廣播域進行比較：
路由器作為連接多個網路的結點，不僅需要完成對數據的分組轉發，還要選擇傳輸路徑，因此路由器主要由 路由選擇 和 分組轉發 組成。
網路層最重要的功能是 路由與轉發 功能。路由也就是選擇一條合適的路，轉發則是在這條路上遵守協議。這有點像從某個多個國家的交界城市自駕，選其中一條路，那麼就遵守這個國家的交通協議。
數據通過一個又一個路由器到達目的地址，路由器怎麼知道數據應該從哪個埠出發才能到達目的地呢？這就需要構造路由表。
路由表有兩種構造方式： 靜態 和 動態 。
一個個小網路可以構成一個區域，足夠多的區域互連成一個網路，多個網路又形成巨大的互聯網。要想讓數據高效在網路中傳輸，採用「分而治之」的理念。
將互聯網分為許多較小的自治系統，系統有權決定自己內部採用什麼路由協議，這便是層次路由。通過層次路由便可以採用靈活的協議傳輸數據。數據在自治系統內傳輸採用 內部網關協議 而自治系統之間則採用 外部網關協議 。
內部網關協議有兩種協議： 路由信息協議（RIP） 和 開放最短路徑優先協議（OSPF）
外部網關協議則是邊界網關協議（BGP）。內部網關協議服務某個自治系統，范圍較小，所以盡可能有效地從源站送到目的站，也就是找到一條最佳路徑。而外部網關協議需要面對更大的網路范圍和網路環境，因此更關注的找到比較好的路徑，也就是不能兜圈子。
BGP工作原理：
將三種路由協議進行比較：
構建大規模、異構網路的互聯網除了硬體的支持外，還需要建立協議以實現數據報傳輸服務——IP協議。
目前IP協議有兩個版本：IPv4和IPv6。
現在主流的IP協議版本還是IPv4。
IP數據報主要由首部和數據部分組成，由TCP報文段封裝到數據部分，再在前端加上一些描述信息的首部，其格式如下圖：
IP協議使用分組轉發，當報文過大時需要分片。分片的思路如下：
如果把IP數據報看作是信，那麼首部中的源地址與目的地址則分別是發信地址和郵件地址。為了方便路由計算這些地址，並且使IP地址足夠使用，因此將IP地址進行分類。
IP地址的格式 ： {<網路號>,<主機號>}，網路號標志主機所連接的網路，主機號標志該主機，每個IP地址都是唯一的。
IP地址分類 如下：
通過分類，可以計算每個網路中最大的主機數：
網路地址轉換（NAT）是一種轉換機制，將專用網路地址轉換為公用地址，目的是為了對外隱藏內部管理的IP地址，這樣不僅可以保證網路安全，還可以解決IP地址不足問題。
當路由器接收到的目的地址是私有地址則一律不進行轉發，而如果是公用地址，則是用NAT轉換表將源IP及埠號映射成全球IP號，然後從WAN埠發送到網際網路上。
IP地址有A、B、C類網路號，如果把A類網路號分給一個廣播域，那麼這個廣播域可以接入16,777,212台主機，然而一個廣播域不可能融入這么多台主機，因為這樣會導致廣播域過飽和而癱瘓，而只給其分配一定數量的網路號，則會浪費大量的IP地址。因此在IP地址中增加一個「子網號欄位」，將IP地址劃分為三級，即IP地址={<網路號>,<子網號>,<主機號>}，也就是從主機號中借用幾個比特號作為子網號，這個子網號是對內劃分的，對外仍舊表現為二級IP地址。
主機或路由器如何判斷一個網路是否進行子網劃分了呢？——利用子網掩碼。
CIDR是 無分類 域間路由器選擇，目的是消除A、B、C類網路劃分，這樣可以大幅度提高IP地址空間利用率。相比較子網掩碼劃分，它更加靈活。
上圖中，如果R1收到前綴為206.1的IP地址，它只需要轉發給R2，具體發往網路1還是網路2，則由R2計算得出。
通過IP地址，可以將數據從某個網路傳輸到目的網路，但是把信息發送給哪台主機呢？由於路由器的隔離，IP網路沒辦法使用廣播方式查找MAC地址，只有通過鏈路層的MAC地址以廣播方式定址。
因此，IP協議還包括三個協議—— ARP、DHCP和ICMP ，共同配合完成數據轉發。
IPv6是解決IP地址耗盡的根本手段。它與IPv4的報文形式差別如下圖：
IPv6與IPv4地址通信示意圖：
在通信過程中，如果分組過量而導致網路性能下降，會產生擁塞。
擁塞的控制方式：
『貳』 計算機網路名詞解釋知識點簡答題整理
基帶傳輸：比特流直接向電纜發送，無需調制到不同頻段；
基帶信號：信源發出的沒有經過調制的原始電信號；
URL ：統一資源定位符，標識萬維網上的各種文檔，全網范圍唯一；
傳輸時延：將分組的所有比特推向鏈路所需要的時間；
協議：協議是通信設備通信前約定好的必須遵守的規則與約定，包括語法、語義、定時等。
網路協議：對等層中對等實體間制定的規則和約定的集合；
MODEM ：數據機；
起始（原始）伺服器：對象最初存放並始終保持其拷貝的伺服器；
計算機網路：是用通信設備和線路將分散在不同地點的有獨立功能的多個計算機系統互相連接起來，並通過網路協議進行數據通信，實現資源共享的計算機集合；
解調：將模擬信號轉換成數字信號；
多路復用：在一條傳輸鏈路上同時建立多條連接，分別傳輸數據；
默認路由器：與主機直接相連的一台路由器；
LAN ：區域網，是一個地理范圍小的計算機網路；
DNS ：域名系統，完成主機名與 IP 地址的轉換；
ATM ：非同步傳輸模式，是建立在電路交換和分組交換基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術；
Torrent ：洪流，參與一個特定文件分發的所有對等方的集合；
Cookie ：為了辨別用戶、用於 session 跟蹤等而儲存在用戶本地終端的數據；
SAP ：服務訪問點；
n PDU ： PDU 為協議數據單元，指對等層之間的數據傳輸單位；第 n 層的協議數據單元；
PPP ：點對點傳輸協議；
Web caching ：網頁緩存技術；
Web 緩存：代替起始伺服器來滿足 HTTP 請求的網路實體。
Proxy server ：代理伺服器；
Go-back-n ：回退 n 流水線協議；允許發送方連續發送分組，無需等待確認，若出錯，從出錯的分組開始重發；接收方接收數據分組，若正確，發 ACK ，若出錯，丟棄出錯分組及其後面的分組，不發任何應答；
Packet switching ：分組交換技術；
CDMA ：碼分多路復用技術；各站點使用不同的編碼，然後可以混合發送，接收方可正確提取所需信息；
TDM ：時分多路復用，將鏈路的傳輸時間劃分為若干時隙，每個連接輪流使用不同時隙進行傳輸；
FDM ：頻分多路復用，將鏈路傳輸頻段分成多個小的頻段，分別用於不同連接信息的傳送；
OSI ：開放系統互連模型，是計算機廣域網體系結構的國際標准，把網路分為 7 層；
CRC ：循環冗餘檢測法，事先雙方約定好生成多項式，發送節點在發送數據後附上冗餘碼，使得整個數據可以整除生成多項式，接收節點收到後，若能整除，則認為數據正確，否則，認為數據錯誤；
RIP ：路由信息協議；
Socket （套接字）：同一台主機內應用層和運輸層的介面；
轉發表：交換設備內，從入埠到出埠建立起來的對應表，主要用來轉發數據幀或 IP 分組；
路由表：路由設備內，從源地址到目的地址建立起來的最佳路徑表，主要用來轉發 IP 分組；
存儲轉發：分組先接收存儲後，再轉發出去；
虛電路網路：能支持實現虛電路通信的網路；
數據報網路：能支持實現數據報通信的網路；
虛電路：源和目的主機之間建立的一條邏輯連接，創建這條邏輯連接時，將指派一個虛電路標識符 VC.ID ，相關設備為它運行中的連接維護狀態信息；
毒性逆轉技術： DV 演算法中，解決計數到無窮的技術，即告知從相鄰路由器獲得最短路徑信息的相鄰路由器到目的網路的距離為無窮大；
加權公平排隊 WFQ ：排隊策略為根據權值大小不同，將超出隊列的數據包丟棄；
服務原語：服務的實現形式，在相鄰層通過服務原語建立交互關系，完服務與被服務的過程；
透明傳輸：在無需用戶干涉的情況下，可以傳輸任何數據的技術；
自治系統 AS ：由一組通常在相同管理者控制下的路由器組成，在相同的 AS 中，路由器可全部選用同樣的選路演算法，且擁有相互之間的信息；
分組丟失：分組在傳輸過程中因為種種原因未能到達接收方的現象；
隧道技術：在鏈路層或網路層通過對等協議建立起來的邏輯通信信道；
移動接入：也稱無線接入，是指那些常常是移動的端系統與網路的連接；
面向連接服務：客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前，要彼此發送控制分組建立連接；
無連接服務：客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前，無需彼此發送控制分組建立連接；
MAC 地址：網卡或網路設備埠的物理地址；
擁塞控制：當網路發生擁塞時，用響應的演算法使網路恢復到正常工作的狀態；
流量控制：控制發送方發送數據的速率，使收發雙方協調一致；
Ad Hoc 網路：自主網路，無基站；
往返時延：發送方發送數據分組到收到接收方應答所需要的時間；
電路交換：通信節點之間採用面向連接方式，使用專用電路進行傳輸；
ADSL ：非同步數字用戶專線，採用不對稱的上行與下行傳輸速率，常用於用戶寬頻接入。
多播：組播，一對多通信；
路由器的組成包括：輸入埠、輸出埠、交換結構、選路處理器；
網路應用程序體系結構：客戶機 / 伺服器結構、對等共享、混合；
集線器是物理層設備，交換機是數據鏈路層設備，網卡是數據鏈路層設備，路由器是網路層設備；
雙絞線連接設備的兩種方法：直連線和交叉線，同種設備相連和計算機與路由器相連都使用交叉線；不同設備相連用直連線；
MAC 地址 6 位元組， IPv4 地址 4 位元組， IPv6 地址 16 位元組；
有多種方法對載波波形進行調制，調頻，調幅，調相；
IEEE802.3 乙太網採用的多路訪問協議是 CSMA/CD ；
自治系統 AS 內部的選路協議是 RIP 、 OSPF ；自治系統間的選路協議是 BGP ；
多路訪問協議：分三大類：信道劃分協議、隨機訪問協議、輪流協議；
信道劃分協議包括：頻分 FDM 、時分 TDM 、碼分 CDMA ；
隨機訪問協議包括： ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ；
輪流協議包括：輪詢協議、令牌傳遞協議
ISO 和 OSI 分別是什麼單詞的縮寫，中文意思是什麼？用自己的理解寫出 OSI 分成哪七層？每層要解決的問題和主要功能是什麼？
答：ISO：international standard organization 國際標准化組織；OSI：open system interconnection reference model 開放系統互連模型；
OSI分為 應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層；
層名稱解決的問題主要功能
應用層實現特定應用選擇特定協議；針對特定應用規定協議、時序、表示等，進行封裝。在端系統中用軟體來實現，如HTTP；
表示層壓縮、加密等表示問題；規定數據的格式化表示，數據格式的轉換等；
會話層會話關系建立，會話時序控制等問題；規定通信的時序；數據交換的定界、同步、建立檢查點等；
傳輸層源埠到目的埠的傳輸問題；所有傳輸遺留問題：復用、流量、可靠；
網路層路由、擁塞控制等網路問題；IP定址，擁塞控制；
數據鏈路層相鄰節點無差錯傳輸問題；實現檢錯與糾錯，多路訪問，定址；
物理層物理上可達；定義機械特性，電氣特性，功能特性等；
網際網路協議棧分層模型及每層的功能。
分層的優點：使復雜系統簡化，易於維護和更新；
分層的缺點：有些功能可能在不同層重復出現；
假設一個用戶 ( 郵箱為： [email protected]) 使用 outlook 軟體發送郵件到另一個用戶 ( 郵箱為： [email protected]) ，且接收用戶使用 IMAP 協議收取郵件，請給出此郵件的三個傳輸階段，並給出每個階段可能使用的應用層協議。
用戶 [email protected] 使用outlook軟體發送郵件到 163 郵件伺服器
163郵件伺服器將郵件發送給用戶 [email protected] 的yahoo郵件伺服器
用戶 [email protected] 使用IMAP協議從yahoo郵件伺服器上拉取郵件
第1、2階段可以使用SMTP協議或者擴展的SMTP協議：MIME協議，第3階段可以使用IMAP、POP3、HTTP協議
三次握手的目的是什麼？為什麼要三次（二次為什麼不行）？
為了實現可靠數據傳輸，TCP協議的通信雙方，都必須維護一個序列號，以標識發送出去的數據包中，哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值，並確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。
如果只是兩次握手，至多隻有連接發起方的起始序列號能被確認，另一方選擇的序列號則得不到確認。
選擇性重傳 (SR) 協議中發送方窗口和接收方窗口何時移動？分別如何移動？
發送方：當收到ACK確認分組後，若該分組的序號等於發送基序號時窗口發生移動；向前移動到未確認的最小序號的分組處；
接收方：當收到分組的序號等於接收基序號時窗口移動；窗口按交付的分組數量向前移動；
簡述可靠傳輸協議 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的區別。
rdt1.0：經可靠信道上的可靠數據傳輸，數據傳送不出錯不丟失，不需要反饋。
rdt2.0（停等協議）：比特差錯信道上的可靠數據傳輸，認為信道傳輸的數據可能有比特差錯，但不會丟包。接收方能進行差錯檢驗，若數據出錯，發送方接收到NAK之後進行重傳。
rdt2.1：在rdt2.0的基礎上增加了處理重復分組的功能，收到重復分組後，再次發送ACK；
rdt2.2：實現無NAK的可靠數據傳輸，接收方回發帶確認號的ACK0/1，
收到出錯分組時，不發NAK，發送接收到的上一個分組的ACK；
rdt3.0：實現了超時重發功能，由發送方檢測丟包和恢復；
電路交換和虛電路交換的區別？哪些網路使用電路交換、報文交換、虛電路交換和數據報交換？請各舉一個例子。
電路交換時整個物理線路由通訊雙方獨占；
虛電路交換是在電路交換的基礎上增加了分組機制，在一條物理線路上虛擬出多條通訊線路。
電路交換：電話通信網
報文交換：公用電報網
虛電路交換：ATM
數據報交換：Internet
電路交換：面向連接，線路由通信雙方獨占；
虛電路交換：面向連接，分組交換，各分組走統一路徑，非獨占鏈路；
數據報交換：無連接，分組交換，各分組走不同路徑；
交換機逆向擴散式路徑學習法的基本原理：
交換表初始為空；
當收到一個幀的目的地址不在交換表中時，將該幀發送到所有其他介面（除接收介面），並在表中記錄下發送節點的信息，包括源MAC地址、發送到的介面，當前時間；
如果每個節點都發送了一幀，每個節點的地址都會記錄在表中；
收到一個目的地址在表中的幀，將該幀發送到對應的介面；
表自動更新：一段時間後，沒有收到以表中某個地址為源地址的幀，從表中刪除該地址；
非持久 HTTP 連接和持久 HTTP 連接的不同：
非持久HTTP連接：每個TCP連接只傳輸一個web對象，只傳送一個請求/響應對，HTTP1.0使用；
持久HTTP連接：每個TCP連接可以傳送多個web對象，傳送多個請求/響應對，HTTP1.1使用；
Web 緩存的作用是什麼？簡述其工作過程：
作用：代理原始伺服器滿足HTTP請求的網路實體；
工作過程：
瀏覽器：與web緩存建立一個TCP連接，向緩存發送一個該對象的HTTP請求；
Web緩存：檢查本地是否有該對象的拷貝；
若有，就用HTTP響應報文向瀏覽器轉發該對象；
若沒有，緩存與原始伺服器建立TCP連接，向原始伺服器發送一個該對象的HTTP請求，原始伺服器收到請求後，用HTTP響應報文向web緩存發送該對象，web緩存收到響應，在本地存儲一份，並通過HTTP響應報文向瀏覽器發送該對象；
簡要說明無線網路為什麼要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ？
無線網路用無線信號實施傳輸，現在的技術還無法檢測沖突，因此無法使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD，而使用沖突避免的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CA；
簡述各種交換結構優缺點，並解釋線頭 HOL 阻塞現象。
內存交換結構：以內存為交換中心；
優點：實現簡單，成本低；
缺點：不能並行，速度慢；
匯流排交換結構：以共享匯流排為交換中心；
優點：實現相對簡單，成本低；
缺點：不能並行，速度慢，不過比memory快；
縱橫制：以交叉陣列為交換中心；
優點：能並行，速度快，比memory和匯流排都快；
缺點：實現復雜，成本高；
線頭HOL阻塞：輸入隊列中後面的分組被位於線頭的一個分組阻塞（即使輸出埠是空閑的），等待交換結構發送；
CSMA/CD 協議的中文全稱，簡述其工作原理。
帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議；
在共享信道網路中，發送節點發送數據之前，先偵聽鏈路是否空閑，若空閑，立即發送，否則隨機推遲一段時間再偵聽，在傳輸過程中，邊傳輸邊偵聽，若發生沖突，以最快速度結束發送，並隨機推遲一段時間再偵聽；
奇偶校驗、二維奇偶校驗、 CRC 校驗三者比較：
奇偶校驗能檢測出奇數個差錯；
二維奇偶校驗能夠檢測出兩個比特的錯誤，能夠糾正一個比特的差錯；
CRC校驗能檢測小於等於r位的差錯和任何奇數個差錯；
GBN 方法和 SR 方法的差異：
GBN：一個定時器，超時，重發所有已發送未確認接收的分組，發送窗口不超過2的k次方-1，接收窗口大小為1，採用累計確認，接收方返回最後一個正確接受的分組的ACK；
SR：多個定時器，超時，只重發超時定時器對應的分組，發送窗口和接收窗口大小都不超過2的k-1次方，非累計確認，接收方收到當前窗口或前一窗口內正確分組時返回對應的ACK；
『叄』 計算機網路知識點
一、計算機網路概述
1.1 計算機網路的分類
按照網路的作用范圍：廣域網（WAN）、城域網（MAN）、區域網（LAN）；
按照網路使用者：公用網路、專用網路。
1.2 計算機網路的層次結構
TCP/IP四層模型與OSI體系結構對比：
1.3 層次結構設計的基本原則
各層之間是相互獨立的；
每一層需要有足夠的靈活性；
各層之間完全解耦。
1.4 計算機網路的性能指標
速率：bps=bit/s 時延：發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延 往返時間RTT：數據報文在端到端通信中的來回一次的時間。
二、物理層
物理層的作用：連接不同的物理設備，傳輸比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說，物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。
物理層設備：
中繼器【Repeater，也叫放大器】：同一區域網的再生信號；兩埠的網段必須同一協議；5-4-3規程：10BASE-5乙太網中，最多串聯4個中繼器，5段中只能有3個連接主機；
集線器：同一區域網的再生、放大信號（多埠的中繼器）；半雙工，不能隔離沖突域也不能隔離廣播域。
信道的基本概念：信道是往一個方向傳輸信息的媒體，一條通信電路包含一個發送信道和一個接受信道。
單工通信信道：只能一個方向通信，沒有反方向反饋的信道；
半雙工通信信道：雙方都可以發送和接受信息，但不能同時發送也不能同時接收；
全雙工通信信道：雙方都可以同時發送和接收。
三、數據鏈路層
3.1 數據鏈路層概述
數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務，其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。
該層的作用包括： 物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發 等。
有關數據鏈路層的重要知識點：
數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸；
基本數據單位為幀；
主要的協議：乙太網協議；
兩個重要設備名稱：網橋和交換機。
封裝成幀：「幀」是 數據鏈路層 數據的基本單位：
透明傳輸：「透明」是指即使控制字元在幀數據中，但是要當做不存在去處理。即在控制字元前加上轉義字元ESC。
3.2 數據鏈路層的差錯監測
差錯檢測：奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼CRC
奇偶校驗碼–局限性：當出錯兩位時，檢測不到錯誤。
循環冗餘檢驗碼：根據傳輸或保存的數據而產生固定位數校驗碼。
3.3 最大傳輸單元MTU
最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit)，數據鏈路層的數據幀不是無限大的，數據幀長度受MTU限制.
路徑MTU：由鏈路中MTU的最小值決定。
3.4 乙太網協議詳解
MAC地址：每一個設備都擁有唯一的MAC地址，共48位，使用十六進製表示。
乙太網協議：是一種使用廣泛的區域網技術，是一種應用於數據鏈路層的協議，使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸：
區域網分類：
Ethernet乙太網IEEE802.3：
乙太網第一個廣泛部署的高速區域網
乙太網數據速率快
乙太網硬體價格便宜，網路造價成本低
乙太網幀結構：
類型：標識上層協議（2位元組）
目的地址和源地址：MAC地址（每個6位元組）
數據：封裝的上層協議的分組（46~1500位元組）
CRC：循環冗餘碼（4位元組）
乙太網最短幀：乙太網幀最短64位元組；乙太網幀除了數據部分18位元組；數據最短46位元組；
MAC地址（物理地址、區域網地址）
MAC地址長度為6位元組，48位；
MAC地址具有唯一性，每個網路適配器對應一個MAC地址；
通常採用十六進製表示法，每個位元組表示一個十六進制數，用 - 或 : 連接起來；
MAC廣播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。
四、網路層
網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送，具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。數據交換技術是報文交換（基本上被分組所替代）：採用儲存轉發方式，數據交換單位是報文。
網路層中涉及眾多的協議，其中包括最重要的協議，也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單，僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有：無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。
與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結，有關網路層的重點為：
1、網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外，網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能；
2、基本數據單位為IP數據報；
3、包含的主要協議：
IP協議（Internet Protocol，網際網路互聯協議）;
ICMP協議（Internet Control Message Protocol，網際網路控制報文協議）;
ARP協議（Address Resolution Protocol，地址解析協議）;
RARP協議（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析協議）。
4、重要的設備：路由器。
路由器相關協議
4.1 IP協議詳解
IP網際協議是 Internet 網路層最核心的協議。虛擬互聯網路的產生：實際的計算機網路錯綜復雜；物理設備通過使用IP協議，屏蔽了物理網路之間的差異；當網路中主機使用IP協議連接時，無需關注網路細節，於是形成了虛擬網路。
IP協議使得復雜的實際網路變為一個虛擬互聯的網路；並且解決了在虛擬網路中數據報傳輸路徑的問題。
其中，版本指IP協議的版本，佔4位，如IPv4和IPv6；首部位長度表示IP首部長度，佔4位，最大數值位15；總長度表示IP數據報總長度，佔16位，最大數值位65535；TTL表示IP數據報文在網路中的壽命，佔8位；協議表明IP數據所攜帶的具體數據是什麼協議的，如TCP、UDP。
4.2 IP協議的轉發流程
4.3 IP地址的子網劃分
A類（8網路號+24主機號）、B類（16網路號+16主機號）、C類（24網路號+8主機號）可以用於標識網路中的主機或路由器，D類地址作為組廣播地址，E類是地址保留。
4.4 網路地址轉換NAT技術
用於多個主機通過一個公有IP訪問訪問互聯網的私有網路中，減緩了IP地址的消耗，但是增加了網路通信的復雜度。
NAT 工作原理：
從內網出去的IP數據報，將其IP地址替換為NAT伺服器擁有的合法的公共IP地址，並將替換關系記錄到NAT轉換表中；
從公共互聯網返回的IP數據報，依據其目的的IP地址檢索NAT轉換表，並利用檢索到的內部私有IP地址替換目的IP地址，然後將IP數據報轉發到內部網路。
4.5 ARP協議與RARP協議
地址解析協議 ARP（Address Resolution Protocol）：為網卡（網路適配器）的IP地址到對應的硬體地址提供動態映射。可以把網路層32位地址轉化為數據鏈路層MAC48位地址。
ARP 是即插即用的，一個ARP表是自動建立的，不需要系統管理員來配置。
RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協議指逆地址解析協議，可以把數據鏈路層MAC48位地址轉化為網路層32位地址。
4.6 ICMP協議詳解
網際控制報文協議（Internet Control Message Protocol），可以報告錯誤信息或者異常情況，ICMP報文封裝在IP數據報當中。
ICMP協議的應用：
Ping應用：網路故障的排查；
Traceroute應用：可以探測IP數據報在網路中走過的路徑。
4.7網路層的路由概述
關於路由演算法的要求：正確的完整的、在計算上應該盡可能是簡單的、可以適應網路中的變化、穩定的公平的。
自治系統AS： 指處於一個管理機構下的網路設備群，AS內部網路自治管理，對外提供一個或多個出入口，其中自治系統內部的路由協議為內部網關協議，如RIP、OSPF等；自治系統外部的路由協議為外部網關協議，如BGP。
靜態路由： 人工配置，難度和復雜度高；
動態路由：
鏈路狀態路由選擇演算法LS：向所有隔壁路由發送信息收斂快；全局式路由選擇演算法，每個路由器計算路由時，需構建整個網路拓撲圖；利用Dijkstra演算法求源端到目的端網路的最短路徑；Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法
距離-向量路由選擇演算法DV：向所有隔壁路由發送信息收斂慢、會存在迴路；基礎是Bellman-Ford方程（簡稱B-F方程）；
4.8 內部網關路由協議之RIP協議
路由信息協議 RIP(Routing Information Protocol)【應用層】，基於距離-向量的路由選擇演算法，較小的AS（自治系統），適合小型網路；RIP報文，封裝進UDP數據報。
RIP協議特性：
RIP在度量路徑時採用的是跳數（每個路由器維護自身到其他每個路由器的距離記錄）；
RIP的費用定義在源路由器和目的子網之間；
RIP被限制的網路直徑不超過15跳；
和隔壁交換所有的信息，30主動一次（廣播）。
4.9 內部網關路由協議之OSPF協議
開放最短路徑優先協議 OSPF(Open Shortest Path First)【網路層】，基於鏈路狀態的路由選擇演算法（即Dijkstra演算法），較大規模的AS ，適合大型網路，直接封裝在IP數據報傳輸。
OSPF協議優點：
安全；
支持多條相同費用路徑；
支持區別化費用度量；
支持單播路由和多播路由；
分層路由。
RIP與OSPF的對比（路由演算法決定其性質）：
4.10外部網關路由協議之BGP協議
BGP（Border Gateway Protocol）邊際網關協議【應用層】：是運行在AS之間的一種協議,尋找一條好路由：首次交換全部信息，以後只交換變化的部分,BGP封裝進TCP報文段.
五、傳輸層
第一個端到端，即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。
傳輸層的任務是根據通信子網的特性，最佳的利用網路資源，為兩個端系統的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層，信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。
網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點，而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。
有關網路層的重點：
傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題；
包含的主要協議：TCP協議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）、UDP協議（User Datagram Protocol，用戶數據報協議）；
重要設備：網關。
5.1 UDP協議詳解
UDP(User Datagram Protocol: 用戶數據報協議)，是一個非常簡單的協議。
UDP協議的特點：
UDP是無連接協議；
UDP不能保證可靠的交付數據；
UDP是面向報文傳輸的；
UDP沒有擁塞控制；
UDP首部開銷很小。
UDP數據報結構：
首部:8B，四欄位/2B【源埠 | 目的埠 | UDP長度 | 校驗和】 數據欄位：應用數據
5.2 TCP協議詳解
TCP(Transmission Control Protocol: 傳輸控制協議)，是計算機網路中非常復雜的一個協議。
TCP協議的功能：
對應用層報文進行分段和重組；
面向應用層實現復用與分解；
實現端到端的流量控制；
擁塞控制；
傳輸層定址；
對收到的報文進行差錯檢測（首部和數據部分都檢錯）；
實現進程間的端到端可靠數據傳輸控制。
TCP協議的特點：
TCP是面向連接的協議；
TCP是面向位元組流的協議；
TCP的一個連接有兩端，即點對點通信；
TCP提供可靠的傳輸服務；
TCP協議提供全雙工通信（每條TCP連接只能一對一）；
5.2.1 TCP報文段結構：
最大報文段長度：報文段中封裝的應用層數據的最大長度。
TCP首部：
序號欄位：TCP的序號是對每個應用層數據的每個位元組進行編號
確認序號欄位：期望從對方接收數據的位元組序號，即該序號對應的位元組尚未收到。用ack_seq標識；
TCP段的首部長度最短是20B ，最長為60位元組。但是長度必須為4B的整數倍
TCP標記的作用：
5.3 可靠傳輸的基本原理
基本原理：
不可靠傳輸信道在數據傳輸中可能發生的情況：比特差錯、亂序、重傳、丟失
基於不可靠信道實現可靠數據傳輸採取的措施：
差錯檢測：利用編碼實現數據包傳輸過程中的比特差錯檢測 確認：接收方向發送方反饋接收狀態 重傳：發送方重新發送接收方沒有正確接收的數據 序號：確保數據按序提交 計時器：解決數據丟失問題；
停止等待協議：是最簡單的可靠傳輸協議，但是該協議對信道的利用率不高。
連續ARQ(Automatic Repeat reQuest：自動重傳請求)協議：滑動窗口+累計確認，大幅提高了信道的利用率。
5.3.1TCP協議的可靠傳輸
基於連續ARQ協議，在某些情況下，重傳的效率並不高，會重復傳輸部分已經成功接收的位元組。
5.3.2 TCP協議的流量控制
流量控制：讓發送方發送速率不要太快，TCP協議使用滑動窗口實現流量控制。
5.4 TCP協議的擁塞控制
擁塞控制與流量控制的區別：流量控制考慮點對點的通信量的控制，而擁塞控制考慮整個網路，是全局性的考慮。擁塞控制的方法：慢啟動演算法+擁塞避免演算法。
慢開始和擁塞避免：
【慢開始】擁塞窗口從1指數增長；
到達閾值時進入【擁塞避免】，變成+1增長；
【超時】，閾值變為當前cwnd的一半（不能<2）；
再從【慢開始】，擁塞窗口從1指數增長。
快重傳和快恢復：
發送方連續收到3個冗餘ACK，執行【快重傳】，不必等計時器超時；
執行【快恢復】，閾值變為當前cwnd的一半（不能<2），並從此新的ssthresh點進入【擁塞避免】。
5.5 TCP連接的三次握手（重要）
TCP三次握手使用指令：
面試常客：為什麼需要三次握手？
第一次握手：客戶發送請求，此時伺服器知道客戶能發；
第二次握手：伺服器發送確認，此時客戶知道伺服器能發能收；
第三次握手：客戶發送確認，此時伺服器知道客戶能收。
建立連接（三次握手）：
第一次： 客戶向伺服器發送連接請求段，建立連接請求控制段（SYN=1），表示傳輸的報文段的第一個數據位元組的序列號是x，此序列號代表整個報文段的序號（seq=x）；客戶端進入 SYN_SEND （同步發送狀態）；
第二次： 伺服器發回確認報文段，同意建立新連接的確認段（SYN=1），確認序號欄位有效（ACK=1），伺服器告訴客戶端報文段序號是y（seq=y），表示伺服器已經收到客戶端序號為x的報文段，准備接受客戶端序列號為x+1的報文段（ack_seq=x+1）；伺服器由LISTEN進入SYN_RCVD （同步收到狀態）;
第三次： 客戶對伺服器的同一連接進行確認.確認序號欄位有效(ACK=1),客戶此次的報文段的序列號是x+1(seq=x+1),客戶期望接受伺服器序列號為y+1的報文段(ack_seq=y+1);當客戶發送ack時，客戶端進入ESTABLISHED 狀態;當服務收到客戶發送的ack後，也進入ESTABLISHED狀態;第三次握手可攜帶數據;
5.6 TCP連接的四次揮手（重要）
釋放連接（四次揮手）
第一次： 客戶向伺服器發送釋放連接報文段，發送端數據發送完畢，請求釋放連接（FIN=1），傳輸的第一個數據位元組的序號是x（seq=x）；客戶端狀態由ESTABLISHED進入FIN_WAIT_1（終止等待1狀態）；
第二次： 伺服器向客戶發送確認段，確認字型大小段有效（ACK=1），伺服器傳輸的數據序號是y（seq=y），伺服器期望接收客戶數據序號為x+1（ack_seq=x+1）;伺服器狀態由ESTABLISHED進入CLOSE_WAIT（關閉等待）；客戶端收到ACK段後，由FIN_WAIT_1進入FIN_WAIT_2；
第三次： 伺服器向客戶發送釋放連接報文段，請求釋放連接（FIN=1），確認字型大小段有效（ACK=1），表示伺服器期望接收客戶數據序號為x+1（ack_seq=x+1）;表示自己傳輸的第一個位元組序號是y+1（seq=y+1）；伺服器狀態由CLOSE_WAIT 進入 LAST_ACK （最後確認狀態）；
第四次： 客戶向伺服器發送確認段，確認字型大小段有效（ACK=1），表示客戶傳輸的數據序號是x+1（seq=x+1），表示客戶期望接收伺服器數據序號為y+1+1（ack_seq=y+1+1）；客戶端狀態由FIN_WAIT_2進入TIME_WAIT，等待2MSL時間，進入CLOSED狀態；伺服器在收到最後一次ACK後，由LAST_ACK進入CLOSED；
為什麼需要等待2MSL?
最後一個報文沒有確認；
確保發送方的ACK可以到達接收方；
2MSL時間內沒有收到，則接收方會重發；
確保當前連接的所有報文都已經過期。
六、應用層
為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層重點：
數據傳輸基本單位為報文；
包含的主要協議：FTP（文件傳送協議）、Telnet（遠程登錄協議）、DNS（域名解析協議）、SMTP（郵件傳送協議），POP3協議（郵局協議），HTTP協議（Hyper Text Transfer Protocol）。
6.1 DNS詳解
DNS（Domain Name System:域名系統）【C/S，UDP，埠53】：解決IP地址復雜難以記憶的問題,存儲並完成自己所管轄范圍內主機的 域名 到 IP 地址的映射。
域名解析的順序：
【1】瀏覽器緩存，
【2】找本機的hosts文件，
【3】路由緩存，
【4】找DNS伺服器（本地域名、頂級域名、根域名）->迭代解析、遞歸查詢。
IP—>DNS服務—>便於記憶的域名
域名由點、字母和數字組成，分為頂級域（com，cn，net，gov，org）、二級域（,taobao,qq,alibaba）、三級域（www）(12-2-0852)
6.2 DHCP協議詳解
DHCP（Dynamic Configuration Protocol:動態主機設置協議）：是一個區域網協議，是應用UDP協議的應用層協議。作用：為臨時接入區域網的用戶自動分配IP地址。
6.3 HTTP協議詳解
文件傳輸協議（FTP）：控制連接（埠21）：傳輸控制信息（連接、傳輸請求），以7位ASCII碼的格式。整個會話期間一直打開。
HTTP（HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協議）【TCP，埠80】：是可靠的數據傳輸協議，瀏覽器向伺服器發收報文前，先建立TCP連接，HTTP使用TCP連接方式（HTTP自身無連接）。
HTTP請求報文方式：
GET：請求指定的頁面信息，並返回實體主體；
POST：向指定資源提交數據進行處理請求；
DELETE：請求伺服器刪除指定的頁面；
HEAD：請求讀取URL標識的信息的首部，只返回報文頭；
OPETION：請求一些選項的信息；
PUT：在指明的URL下存儲一個文檔。
6.3.1 HTTP工作的結構
6.3.2 HTTPS協議詳解
HTTPS(Secure)是安全的HTTP協議，埠號443。基於HTTP協議，通過SSL或TLS提供加密處理數據、驗證對方身份以及數據完整性保護
原文地址：https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591
『肆』 計算機網路中的自治系統什麼意思
計算機網路中的自治系統是指能夠自主決定在本系統中應採取某種路由協議的單位。
『伍』 計算機網路是以能夠相互共享資源的方式互聯起來的什麼系統的集合
計算機網路是以能夠相互共享資源的方式互聯起來的自治系統的集合。
『陸』 計算機網路什麼是自治系統
計算機網路是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路操作系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
計算機網路主要是由一些通用的、可編程的硬體互連而成的，而這些硬體並非專門用來實現某一特定目的（例如，傳送數據或視頻信號）。這些可編程的硬體能夠用來傳送多種不同類型的數據，並能支持廣泛的和日益增長的應用。
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義，則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路，而只能稱為聯機系統（因為那時的許多終端不能算是自治的計算機）。但隨著硬體價格的下降，許多終端都具有一定的智能，因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用，按上述定義，則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外，從邏輯功能上看，計算機網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合，一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看，計算機網路是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
『柒』 什麼叫自治計算機系統
你說的是自製電腦操作系統吧？就是把自主選擇安裝好的操作系統連同軟體用GOST軟體製作的系統，可以安裝在其他電腦上。
『捌』 計算機網路(四)網路層
主要任務是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務。網路層傳輸單位是數據報。
鏈路層數據幀可封裝數據的上限稱為最大傳送單元MTU
標識：同一數據報的分片使用同一標識。
中間位DF（Don』t Fragment）：
最低位MF（More Fragment）：
片偏移：指出較長分組分片後，某片在原分組中的相對位置。以8B為單位。除了最後一個分片，每個分片長度一定是8B的整數倍。
IP地址：全世界唯一的32位/4位元組標識符，標識路由器主機的介面。IP地址::={<網路號>,<主機號>}
有一些IP地址是不能用的，有其特殊的作用，如：
網路地址轉換NAT（Network Address Translation）：在專用網連接到網際網路的路由器上安裝NAT軟體，安裝了NAT軟體的路由器叫NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址。
此外，為了網路安全，劃分出了部分IP地址和私有IP地址，私有IP地址網段如下：
路由器對目的地址是私有IP地址的數據報一律不進行轉發。
分類的IP地址的弱點：
某單位劃分子網後，對外仍表現為一個網路，即本單位外的網路看不見本單位內子網的劃分。
路由器轉發分組的演算法：
無分類域間路由選擇CIDR：
CIDR記法：IP地址後加上「/」，然後寫上網路前綴（可以任意長度）的位數。e.g. 128.14.32.0/20
CIDR把網路前綴都相同的連續的IP地址組成一個「CIDR地址塊」。
使用CIDR時，查找路由表可能得到幾個匹配結果（跟網路掩碼按位相與），應選擇具有最長網路前綴的路由。前綴越長，地址塊越小，路由越具體。
將多個子網聚合成一個較大的子網，叫做構成超網，或路由聚合。方法：將網路前綴縮短（所有網路地址取交集）。
由於在實際網路的鏈路上傳送數據幀時，最終必須使用MAC地址。
ARP協議：完成主機或路由器IP地址到MAC地址的映射。
ARP協議使用過程：
ARP協議4種典型情況：
動態主機配置協議DHCP是 應用層 協議，使用 客戶/伺服器 方式，客戶端和服務端通過 廣播 方式進行交互，基於 UDP 。
DHCP提供即插即用聯網的機制，主機可以從伺服器動態獲取IP地址、子網掩碼、默認網關、DNS伺服器名稱與IP地址，允許地址重用，支持移動用戶加入網路，支持在用地址續租。
DHCP工作流程如下：
ICMP協議支持主機或路由器：包括差錯（或異常）報告和網路探詢，分部發送特定ICMP報文
ICMP差錯報告報文（5種）：
不應發送ICMP差錯報文的情況：
ICMP詢問報文:
ICMP的應用：
32位IPv4地址空間已分配殆盡，這時，可以採用更大地址空間的新版本的IPv6，從根本上解決地址耗盡問題
IPv6數據報格式如下圖
IPv6的主要特點如下：
IPv6地址表示形式：
零壓縮：一連串連續的0可以被一對冒號取代。雙冒號表示法在一個地址中僅可出現一次。
IPv6基本地址類型：
IPv6向IPv4過渡的策略：
R1的路由表/轉發表如下：
最佳路由：「最佳」只能是相對於某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。
路由演算法可分為
由於網際網路規模很大且許多單位不想讓外界知道自己的路由選擇協議，但還想連入網際網路，可以採用自治系統來解決
自治系統AS：在單一的技術管理下的一組路由器，而這些路由器使用一種AS內部的路由選擇協議和共同的度量以確定分組在該AS內的路由，同時還使用一種AS之間的路由協議以確定在AS之間的路由。
一個AS內的所有網路都屬於一個行政單位來管轄，一個自治系統的所有路由器在本自治系統內都必須連通。
路由選擇協議
RIP是一種分布式的基於距離向量的路由選擇協議，是網際網路的協議標准，最大優點是簡單。
RIP協議要求網路中每一個路由器都維護從它自己到其他每一個目的網路的唯一最佳距離 [1] 記錄（即一組距離）。 RIP協議只適用於小互聯網。
RIP是應用層協議，使用 UDP 傳送數據。一個RIP報文最多可包括25個路由，如超過，必須再用一個RIP報文傳送。
RIP協議的交換
路由器剛開始工作時，只知道直接連接的網路的距離（距離為1），接著每一個路由器也只和數目非常有限的相鄰路由器交換並更新路由信息。
經過若干次更新後，所有路由器最終都會知道到達本自治系統任何一個網路的最短距離和下一跳路由器的地址，即「收斂」。
RIP的特點：當網路出現故障時，要經過比較長的時間(例如數分鍾) 才能將此信息傳送到所有的路由器，「慢收斂」。
對地址為X的相鄰路由器發來的RIP報文，修改此報文中的所有項目：把「下一跳」欄位中的地址改為X，並把所有的「距離」欄位+1。
開放最短路徑優先OSPF協議：「開放」標明OSPF協議不是受某一家廠商控制，而是公開發表的；「最短路徑優先」是因為使用了Dijkstra提出的最短路徑演算法SPF。OSPF最主要的特徵就是使用分布式的鏈路狀態協議。 OSPF直接用IP數據報傳送。
OSPF的特點：
為了使OSPF 能夠用於規模很大的網路，OSPF 將一個自治系統再劃分為若干個更小的范圍，叫做區域。每一個區域都有一個32 位的區域標識符（用點分十進製表示）。區域也不能太大，在一個區域內的路由器最好不超過200 個。
BGP 所交換的網路可達性的信息就是要到達某個網路所要經過的一系列AS。當BGP 發言人互相交換了網路可達性的信息後，各BGP 發言人就根據所採用的策略從收到的路由信息中找出到達各AS 的較好路由。
一個BGP 發言人與其他自治系統中的BGP 發言人要交換路由信息，就要先建立TCP 連接，即通過TCP傳送，然後在此連接上交換BGP 報文以建立BGP 會話(session)，利用BGP 會話交換路由信息。 BGP是應用層協議，藉助TCP傳送。
BGP協議特點:
BGP-4的四種報文
組播提高了數據傳送效率。減少了主幹網出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網路，也可以來自不同的物理網路（如果有組播路由器的支持）。
IP組播地址讓源設備能夠將分組發送給一組設備。屬於多播組的設備將被分配一個組播組IP地址（一群共同需求主機的相同標識）。
組播地址范圍為224.0.0.0～239.255.255.255（D類地址），一個D類地址表示一個組播組。只能用作分組的目標地址。源地址總是為單播地址。
同單播地址一樣，組播IP地址也需要相應的組播MAC地址在本地網路中實際傳送幀。組播MAC地址以十六進制值01-00-5E打頭，餘下的6個十六進制位是根據IP組播組地址的最後23位轉換得到的。
TCP/IP 協議使用的乙太網多播地址的范圍是:從01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF .
收到多播數據報的主機，還要在IP 層利用軟體進行過濾，把不是本主機要接收的數據報丟棄。
ICMP和IGMP都使用IP數據報傳遞報文。組播路由器知道的成員關系只是所連接的區域網中有無組播組的成員。
IGMP工作的兩個階段：
只要有一個主機對某個組響應，那麼組播路由器就認為這個組是活躍的；如果經過幾次探詢後沒有一個主機響應，組播路由器就認為本網路上的沒有此組播組的主機，因此就不再把這組的成員關系發給其他的組播路由器。
組播路由協議目的是找出以源主機為根節點的組播轉發樹。構造樹可以避免在路由器之間兜圈子。對不同的多播組對應於不同的多播轉發樹；同一個多播組，對不同的源點也會有不同的多播轉發樹。
組播路由選擇協議常使用的三種演算法：
移動IP技術是移動結點(計算機/伺服器等)以 固定的網路IP地址 ，實現跨越不同網段的 漫遊 功能，並保證了基於網路IP的網路許可權在漫遊過程中不發生任何改變。
路由器是一種具有多個輸入埠和多個輸出埠的專用計算機，其任務是轉發分組。
若路由器處理分組的速率趕不上分組進入隊列的速率，則隊列的存儲空間最終必定減少到零，這就使後面再進入隊列的分組由於沒有存儲空間而只能被丟棄。 路由器中的輸入或輸出隊列產生溢出是造成分組丟失的重要原因。
路由器(網路層)可以互聯兩個不同網路層協議的網段。
網橋(鏈路層)可以互聯兩個物理層和鏈路層不同的網段。
集線器(物理層)不能互聯兩個物理層不同的網段。
路由表根據路由選擇演算法得出的，主要用途是路由選擇，總用軟體來實現。
轉發表由路由表得來，可以用軟體實現，也可以用特殊的硬體來實現。轉發表必須包含完成轉發功能所必需的信息，在轉發表的每一行必須包含從要到達的目的網路到輸出埠和某些MAC地址信息的映射。
『玖』 計算機網路-4-6-互聯網的路由選擇協議
路由選擇協議的核心是 路由演算法 。即 需要一種演算法來獲取路表中的各項 ，一個比較好的路由選擇演算法應該有以下特點[BELL86]:
一個實際的路由選擇演算法，應該盡可能的接近於理想的演算法，在不同的應用條件下，可以對上面提出的六個方面有不同的側重。
倘若從路由演算法能否隨網路的通信量或拓撲自適應的進行調整變化來劃分，則只有兩大類： 靜態路由選擇策略 和 動態路由選擇策略 。靜態路由選擇策略也叫做 非自適應路由選擇 ，其特點是簡單和開銷較小，但不能即使適應網路狀態的變化。對於很簡單的小網路，完全可以採用靜態路由選擇，用人工配置每一條路由。動態路由選擇也叫做 自適應路由選擇 ，其特點是能夠較好的適應網路狀態的變化，但實現起來較為復雜，開銷也比較大，因此動態路由選擇適用於較復雜的大網路。
互聯網採用的路由選擇協議主要是自適應的(動態的)，分布式路由選擇協議。由於以下兩種原因，互聯網採用分層次的路由選擇協議：
為此，可以把整個互聯網劃分為許多較小的 自治系統AS(autonomous system) ,自治系統AS是在單一技術管理下的一組路由器，而這些路由器使用一種自治系統內部的路由選擇協議和共同的度量，一個AS對其他AS表現的出是 一個單一的和一致的路由選擇策略 。
在目前的互聯網中，一個大的ISP就是一個自治系統。這樣，互聯網就把路由選擇協議劃分為兩大類：
自治系統之間的路由選擇協議也叫做 域間路由選擇(interdomain routing) ，而在自治系統內部的路由選擇叫做 域內路由選擇(intradomain routing) 。如圖4-31
RIP（routing information protocol）是內部網關協議IGP中最先得到廣泛使用的協議[RFC1058],也叫 路由信息協議 ，RIP是一種分布式的 基於距離向量的路由選擇協議 。最大的優點就是簡單。
RIP協議要求網路中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網路的距離記錄（因此這是一組距離，叫做距離向量），RIP將距離定義如下：
從一路由器到直接連接的網路的距離為1，從路由器到非之間的網路的距離定義為所經過的路由器數+1。
RIP協議的距離也稱之為 跳數 ，但是一條跳數最多隻能包含15個路由器，因此，當距離=16時，就相當於不可達。因此RIP只能適用於小型互聯網。
注意的是，到直接連接的網路也定義為0(採用這種定義的理由是：路由器在和直接連接在該網路上的主機進行通信並不需要經過另外的路由器，既然經過每一個路由器都要將距離增加1，那麼不經過路由器就不需要+1，就是0)。
RIP不能在兩個網路之間同時使用多條路由。RIP選擇一條具有最少路由器的路由（最短路由），哪怕還存在另一條高速低延時的但是路由器較多的路由。
路由器在剛開始工作的時候，其內部路由表是空的。然後路由器就可以和直接相連的幾個網路的距離(這些距離為1)，接著，每個路由器和與自己相連的路由器不斷交換路由表信息，經過若干次更新後，所有的路由器最終就可以知道本自治系統中任何一個網路地址和最短下一跳路由器的地址。
路由器最主要的信息是：到某個網路的距離（最短距離），以及下一跳的地址，路由表更新的原則是找出到每個網路的 最短距離 ，這種演算法又稱之為 距離向量演算法 。
對 每一個相鄰的路由器 發送過來的RIP報文，進行以下步驟：
演算法描述：其實就是求一個路由器到另一個路由器的最短距離。
例題：
已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表，現在收到相鄰路由器路由表R4發過來的路由更新信息，如圖4-9(b)所示。試更新路由器R6的路由表。
解：首先把R4發過來的路由表中的距離都+1：
把這個表和R6的路由表進行比較：
RIP協議讓每一個自治系統中的所有路由都和自己的相鄰路由器定期交換路由表信息，並不斷更新路由表，使得每從 每一個路由器到每一個目的網路的路由都是最短距離（也就是跳數最小）。
現在比較新的RIP協議報文格式是1998年提出的RIP2。
RIP協議使用運輸層的用戶數據報（UDP埠為520）進行傳輸。
RIP報文由首部和路由部分組成。
RIP首部佔4個位元組，其中的命令欄位指出報文的意義。
RIP2報文中的路由部分有若幹路由信息組成，每個路由信息需要用20位元組。 地址標識符(又稱地址列別) 欄位用來標識所用的地址協議。如果採用IP地址就為2。 路由標記填入自治系統號ASN（Autonomous System Number） ，這是考慮使用RIP有可能收到本自治系統以外的路由選擇信息，再後面指出某個 網路地址 ， 下一跳路由器地址 以及 到此網路的距離 ，一個RIP報文最多可以包含25個路由，因而RIP報文的最大長度是4+20x25=504位元組。如果超過，則必然再使用以惡搞RIP報文來傳送。
RIP還具有簡單的鑒別功能，若使用鑒別功能，則將原來寫入第一個路由信息(20位元組)的位置用作鑒別，這時應該將地址標識符置為全1(0xFFFF),而路由標記寫入鑒別類別，剩下的16位元組作為鑒別數據，在鑒別數據之後才能寫入路由信息，但這時只能寫入24個路由信息。
RIP存在的一個問題是 當網路出現故障的時候，要經過比較長的時間才能將信息傳送到所有的路由器 ，RIP協議的這一特點是： 好消息傳播的很快，而壞消息傳播的很慢 ，網路出現故障的傳播時間往往需要經過較長時間，這是RIP協議的一個主要缺點。
為了使壞消息傳播的更快些，可以採用多種措施，例如，讓路由器記錄收到某特定路由信息的介面，而不是讓同一個路由信息再通過此介面反方向傳送。
總之，RIP協議最大的優點是 實現簡單，開銷較小 ，但RIP協議缺點也很明顯，首先 限制了網路規模，因為路由器最大的跳數是15跳，一般中大型網路規模RIP協議就不適用了 。其次就是 路由器之間交換的路由信息是路由器中完整的路由表，因而隨著網路規模變大，開銷也就增加 。最後就是 好消息傳播的很快，壞消息傳播的很慢 。