第二章 物理層

• 頻分復(fù)用：頻分復(fù)用的用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（頻率帶寬）

• 時分復(fù)用：時分復(fù)用的用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度颖对，每個用戶占用的時隙周期性（時分復(fù)用幀的長度）出現(xiàn)顾彰。可能造成線路資源的浪費图柏。

• 波分復(fù)用：光的頻分復(fù)用

• 碼分復(fù)用：各用戶使用經(jīng)過挑選的不同碼型，彼此不干擾

• 碼片：每一個比特時間劃分為m個短間隔

• 碼片序列
  >例子：S站的8bit碼片序列是00011011
  發(fā)送比特1時，發(fā)送序列00011011
  發(fā)送比特0時，發(fā)送序列11100100（發(fā)送比特1時的二進(jìn)制反碼）
  碼片序列的正交關(guān)系：向量S和向量T規(guī)格化內(nèi)積為0

  例子：
  S（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1）T（-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1）
  S和自己規(guī)格化內(nèi)積為1穴翩，S和S的反碼規(guī)格化內(nèi)積為-1

• 寬帶接入技術(shù)：
  ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）：
  用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線改造犬第，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)锦积。把0~4kHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用歉嗓。用戶線越細(xì)丰介，信號傳輸時的衰減就越大。所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率與實際的用戶線上的信噪比密切相關(guān)鉴分。
  ADSL特點：
  上行（從用戶到ISP）和下行（從ISP到用戶）帶寬部隊稱哮幢。ADSL在用戶線兩端各自安裝一個ADSL調(diào)制解調(diào)器。
  ADSL數(shù)據(jù)率：
  采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率
  ADSL啟動時志珍，用戶線兩端的調(diào)制解調(diào)器測試可用頻率橙垢，各子信道受到的干擾情況以及在每個頻率上測試信號的傳輸質(zhì)量。
  ADSL不能保證固定的數(shù)據(jù)率伦糯。
  下行數(shù)據(jù)率在32kb/s ~ 6.4Mb/s之間柜某，上行數(shù)據(jù)率到32kb/s ~ 640kb/s之間

• DSL（數(shù)字用戶線）：ISDN用戶線嗽元。

第二代ADSL：
采用無縫速率自適應(yīng)技術(shù)SRA，可在運營中不中斷通信喂击，不產(chǎn)生誤碼剂癌，自適應(yīng)調(diào)整數(shù)據(jù)率，提高調(diào)制效率得到更高數(shù)據(jù)率翰绊。改善線路質(zhì)量評測和障礙定位功能佩谷。
用戶接口盒UIB提供三種連接：

• 使用同軸電纜連接到機(jī)頂盒，再連接到用戶電視機(jī)
• 使用雙絞線連接到用戶電話機(jī)
• 使用電纜調(diào)制解調(diào)器連接到用戶計算機(jī)

第三章 數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道：

• 廣播信道：一對多的廣播通信监嗜，使用專用共享信道協(xié)議
• 局域網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有谐檀，地理范圍和站點數(shù)目有限
  優(yōu)點：
  具有廣播功能，一個站點訪問全網(wǎng)秤茅，主機(jī)可共享連接局域網(wǎng)上各種軟硬件資源稚补。便于系統(tǒng)擴(kuò)展和演變，各設(shè)備位置可靈活調(diào)整改變框喳，提高系統(tǒng)可靠性课幕，可用性，殘存性五垮。

數(shù)據(jù)鏈路層的子層：

• 邏輯鏈路控制LLC子層：不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對LLC來說都是透明的
  媒體介入控制MAC子層

點對點信道：
一對一的點對點通信

鏈路：
無源的點到點物理線路段乍惊，中間沒有任何其他的交換結(jié)點。

數(shù)據(jù)鏈路：
把實現(xiàn)了通信協(xié)議（控制數(shù)據(jù)傳輸）的硬件和軟件加到鏈路上構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路放仗。數(shù)據(jù)鏈路層傳送的是幀润绎。

適配器（網(wǎng)卡）：
包括數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的功能

三個問題：

• 封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)前后添加首部和尾部構(gòu)成一個幀，首部和尾部的作用是進(jìn)行幀定界诞挨。
• 透明傳輸
  解決：數(shù)據(jù)中出現(xiàn)控制字符SOH或EOT的前面插一個轉(zhuǎn)義字符ESC莉撇；字節(jié)填充或字符填充（接收端的數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)層之前刪除插入的轉(zhuǎn)義字符，若轉(zhuǎn)義字符也出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中惶傻，應(yīng)在轉(zhuǎn)義字符前插一個轉(zhuǎn)義字符棍郎，接收端收到兩個連續(xù)轉(zhuǎn)義字符時刪掉前面的一個）
• 差錯控制（保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?br> 傳輸過程中可能產(chǎn)生比特差錯：1可能變成0，0可能變成1
  誤碼率與信噪比有很大關(guān)系

循環(huán)冗余檢驗CRC：
發(fā)送端把數(shù)據(jù)劃分為組银室，在待傳送的數(shù)據(jù)后添加供差錯檢驗用的n位冗余碼一起發(fā)送涂佃。若得出余數(shù)R=0則此幀無錯，接受蜈敢。否則有錯丟棄辜荠。凡是能接受的幀都能以接近于1的概率認(rèn)為此幀傳輸過程中沒有產(chǎn)生差錯。但要做到可靠傳輸（發(fā)送什么收到什么）必須再加上確認(rèn)和重傳機(jī)制抓狭。

計算冗余碼：

例子：
余數(shù)作為冗余碼添加在數(shù)據(jù)M后發(fā)送出去

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循環(huán)冗余檢驗（CRC）不等于幀檢驗序列（FCS）

CRC是常用檢錯方法伯病，F(xiàn)CS是冗余碼，可以用CRC的方法得出否过，但CRC并非用來獲得FCS的唯一方法

點對點協(xié)議PPP：
應(yīng)滿足：簡單（首要要求）午笛，封裝成幀膨蛮，透明性，多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議季研，多種類型鏈路敞葛，差錯監(jiān)測，監(jiān)測連接狀態(tài)与涡，最大傳送單元惹谐，網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商，數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商驼卖。
不需要的功能：糾錯氨肌，流量控制，序號酌畜，多點線路怎囚，半雙工或單工鏈路

PPP協(xié)議組成：

• 一個將IP數(shù)據(jù)包封裝到串行鏈路的方法。
• 鏈路控制協(xié)議LCP
• 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP

PPP協(xié)議的幀格式：

• 標(biāo)志字段F=0x7E
• 地址字段A只置為0xFF
• 控制字段C通常置為0x03
• PPP面向字節(jié)桥胞，所有PPP幀長度是整數(shù)字節(jié)
• PPP有一個2字節(jié)的協(xié)議字段：
  當(dāng)協(xié)議字段為0x0021恳守，PPP幀的信息字段是IP數(shù)據(jù)報
  當(dāng)協(xié)議字段為0xC021，PPP幀的信息字段是PPP鏈路控制數(shù)據(jù)
  當(dāng)協(xié)議字段為0x8021贩虾，則表示是網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)

PPP的工作狀態(tài)：

用戶撥號接入ISP催烘，路由器的調(diào)制解調(diào)器確認(rèn)撥號，建立物理連接缎罢。PC機(jī)向路由器發(fā)送LCP分組（封裝成多個PPP幀）伊群，LCP分組及其響應(yīng)選擇PPP參數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置策精。NCP給新接入的PC機(jī)分配臨時IP地址使PC機(jī)成為因特網(wǎng)上的一個主機(jī)舰始，通信完畢NCP釋放網(wǎng)絡(luò)層連接禀梳，收回IP地址米辐，釋放數(shù)據(jù)鏈路層連接沟优，釋放物理層連接嗦明。

適配器的功能：

• 進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換
• 緩存數(shù)據(jù)
• 安裝設(shè)備驅(qū)動程序
• 實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議

計算機(jī)通過適配器和局域網(wǎng)進(jìn)行通信

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為通信簡便，以太網(wǎng)采用的措施：

• 采用較靈活的無連接工作方式含懊，不必先建立連接可直接發(fā)送數(shù)據(jù)
• 對發(fā)送的數(shù)據(jù)幀不編號，不要求對方發(fā)回確認(rèn)

以太網(wǎng)提供的服務(wù)：

• 不可靠的交付
• 丟棄收到有差錯的數(shù)據(jù)幀
• 數(shù)據(jù)重傳時以太網(wǎng)當(dāng)做新的數(shù)據(jù)幀來發(fā)送

以太網(wǎng)規(guī)定最短有效幀長為64字節(jié)，凡小于64字節(jié)的幀都是由于沖突而異常終止的無效幀范抓。

以太網(wǎng)的信道利用率

• 以太網(wǎng)信道被占用的情況：
  爭用期長度為端到端傳播時延的兩倍，檢測到碰撞后不發(fā)送干擾信號食铐。
  幀長為L（bit）匕垫，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為C（b/s），因而幀的發(fā)送時間為L/C=T0(s)
  
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  表示端到端傳播時延

a -> 0表示一碰撞就能監(jiān)測出來并立即停止發(fā)送虐呻，a越小信道利用率越高

適配器檢查MAC地址：
適配器從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址象泵。若是發(fā)往本站的幀就收下寞秃，否則丟棄。

發(fā)往本站的幀：
單播幀（一對一）偶惠，廣播幀（一對全體）春寿，多播幀（一對多）

以太網(wǎng)的MAC幀格式：

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當(dāng)數(shù)據(jù)字段長度小于46字節(jié)绑改，應(yīng)在數(shù)據(jù)字段的后面加入整數(shù)字節(jié)的填充字段來保證以太網(wǎng)MAC幀長不小于64字節(jié)。

無效的MAC幀：

• 數(shù)據(jù)字段長度與長度字段的值不一致
• 幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)
• 用收到的幀檢驗序列FCS查出有差錯
• 數(shù)據(jù)字段的長度不在46~1500字節(jié)之間
• 有效的MAC幀長度為64~1518字節(jié)之間
• 對于檢查出無效MAC幀就簡單丟棄兄一，以太網(wǎng)不負(fù)責(zé)重傳丟棄的幀

在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)：
使用網(wǎng)橋（過濾：根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)）厘线。
網(wǎng)橋不改變它轉(zhuǎn)發(fā)的幀的源地址。
網(wǎng)橋每收到一個幀就幾下其進(jìn)入該網(wǎng)橋的時間出革，其源地址和進(jìn)入網(wǎng)橋的接口作為轉(zhuǎn)發(fā)表中的一個項目造壮。

網(wǎng)橋優(yōu)點：
過濾通信量，擴(kuò)大物理范圍骂束，提高可靠性耳璧，可連接不同物理層，不同MAC子層展箱，不同速率（如10
Mb/s和100Mb/s以太網(wǎng)）的局域網(wǎng)楞抡。

網(wǎng)橋缺點：
存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時延
在MAC子層沒有流量控制功能
具有不同MAC子層的網(wǎng)段橋接在一起時時延更大
只適合于用戶數(shù)不太多的通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時會因為傳播過多的廣播信息產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞（廣播風(fēng)暴）

網(wǎng)橋和集線器
集線器在轉(zhuǎn)發(fā)幀時不對傳輸媒體進(jìn)行檢測析藕。
網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前必須執(zhí)行CSMA/CD算法召廷，若發(fā)送過程中出現(xiàn)碰撞必須停止發(fā)送進(jìn)行退避

透明網(wǎng)橋：
一種即插即用設(shè)備（透明指局域網(wǎng)上站點不知道發(fā)送幀經(jīng)過哪幾個網(wǎng)橋）

以太網(wǎng)交換機(jī)（多接口網(wǎng)橋）：
每個接口直接與主機(jī)項鏈，一般工作在全雙工方式账胧，能同時連接許多對接口進(jìn)行無碰撞傳輸數(shù)據(jù)竞慢，使用專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，擁有較高交換速率治泥。用戶通信時獨占帶寬筹煮。方便實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)。

虛擬局域網(wǎng)（VLAN）：
由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組居夹。是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)败潦，不是一種新型局域網(wǎng)。

 這些網(wǎng)段具有某些共同要求
每一個VLAN的幀都有一個明確標(biāo)識符准脂，指明發(fā)送這個幀的工作站屬于哪個VLAN
虛擬局域網(wǎng)限制了接受廣播信息的工作站數(shù)劫扒，使得網(wǎng)絡(luò)不會因傳播過多的廣播信息（廣播風(fēng)暴）而引起性能惡化。

虛擬局域網(wǎng)使用的以太網(wǎng)幀格式：

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VLAN標(biāo)記：
指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪個虛擬局域網(wǎng)

高速以太網(wǎng)：
速率達(dá)到或超過100Mb/s的以太網(wǎng)

吉比特以太網(wǎng)：
允許在1Gb/s下全雙工（不使用CSMA/CD）和半雙工（使用CSMA/CD）兩種方式工作狸膏。

全雙工方式：當(dāng)吉比特以太網(wǎng)工作在全雙工方式時（通信雙方可同時進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)）沟饥，不適用載波延伸和分組突發(fā)。

端到端的以太網(wǎng)傳輸優(yōu)點：
成熟的技術(shù)，互操作性很好贤旷，在廣域網(wǎng)中使用以太網(wǎng)時價格便宜广料，統(tǒng)一的幀格式簡化了操作和管理。

以太網(wǎng)從10Mb/s到100Gb/s的演進(jìn)證明了以太網(wǎng)是：

• 可擴(kuò)展的
• 靈活的（多種傳輸媒體幼驶、半/全雙工艾杏、共享/交換）
• 易于安裝
• 穩(wěn)健性好

第四章 網(wǎng)絡(luò)層

虛電路：
邏輯連接，分組沿著這條邏輯連接按照存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送盅藻，并不是真正建立了一條物理連接糜颠。

網(wǎng)絡(luò)層向上只提供簡單靈活的，無連接的萧求，盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報服務(wù)其兴。

網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送分組時不需要先建立連接，每一個分組（IP數(shù)據(jù)包）獨立發(fā)送夸政，與其前后分組無關(guān)（不進(jìn)行編號）元旬。

網(wǎng)絡(luò)層所傳送的分組可能出錯，丟失守问，重復(fù)和失序（不按序到達(dá)終點）匀归，也不保證分組傳送的時限。

對比
虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報服務(wù)：

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網(wǎng)際協(xié)議IP：

• 地址解析協(xié)議ARP
• 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP
• 網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

中繼系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)互相連接起來使用的中間設(shè)備）：

• 物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器
• 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器
• 網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器
• 網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器
• 網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)
• 互聯(lián)網(wǎng)是指用路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)耗帕。

虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：
邏輯互聯(lián)網(wǎng)咯（利用IP協(xié)議使性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)）

• 優(yōu)點：
  當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)進(jìn)行通信時好像在一個網(wǎng)絡(luò)上通信一樣穆端，看不見互聯(lián)的各具體的網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)細(xì)節(jié)。

IP地址：
給每個連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)分配一個在全世界范圍是唯一的32位標(biāo)識符仿便。由因特網(wǎng)名字與號碼指派公司ICANN進(jìn)行分配体啰。

IP地址的編址方法：
分類的IP地址：
每一類地址都由兩個固定長度的字段組成（網(wǎng)絡(luò)號net-id：標(biāo)志主機(jī)或路由器所連接到的網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)號host-id：標(biāo)志該主機(jī)或路由器）兩級的IP地址可以記為：

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A嗽仪、B荒勇、C類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id分別為1、2闻坚、3字節(jié)
A沽翔、B、C類地址的主機(jī)號字段host-id分別為3窿凤、2仅偎、1字節(jié)
D類是多播地址
E類地址保留為今后使用

點分十進(jìn)制記法：

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IP地址分級的優(yōu)點：

• IP地址管理機(jī)構(gòu)在分配IP地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號，剩下的主機(jī)號由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配雳殊，方便IP地址的管理橘沥。
• 路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮主機(jī)號），減少路由表中的項目數(shù)相种，見效路由表所占的存儲空間威恼。

IP地址標(biāo)志一個主機(jī)（或路由器）和一條鏈路的接口。

多歸屬主機(jī)：
一個主機(jī)同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上寝并，具有兩個相應(yīng)的IP地址箫措，網(wǎng)絡(luò)號net-id必須不同。

一個路由器至少應(yīng)該連接兩個網(wǎng)絡(luò)衬潦，至少應(yīng)該有兩個不同的IP地址斤蔓。路由器的每一個接口都有一個不同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址。

用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)镀岛，這些局域網(wǎng)具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號net-id弦牡，所有分配到網(wǎng)絡(luò)號net-id的網(wǎng)絡(luò)都是平等的。
在同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)和路由器的IP地址中網(wǎng)絡(luò)號必須一致漂羊。

兩個路由器直接相連的接口處若指明IP地址驾锰，則這段連線構(gòu)成只包含一段線路的特殊“網(wǎng)絡(luò)”，也可不指明走越。

IP地址與硬件地址：

• 網(wǎng)絡(luò)層及以上使用IP地址
• 鏈路層及以下使用硬件地址

兩個路由器的IP地址并不出現(xiàn)在IP數(shù)據(jù)報的首部中
路由器只根據(jù)目的站的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號進(jìn)行路由選擇

地址解析協(xié)議ARP：
不管網(wǎng)絡(luò)層使用什么協(xié)議椭豫，在實際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時最終還是必須使用硬件地址。每個主機(jī)都設(shè)有一個ARP高速緩存旨指，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機(jī)和路由器的IP地址到硬件地址的映射表赏酥。

例：主機(jī)A向本局域網(wǎng)上主機(jī)B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報。
1.先在其ARP高速緩存總查看有無主機(jī)B的IP地址谆构，若有裸扶，查出對應(yīng)硬件地址，將其寫入MAC幀
2.通過局域網(wǎng)將此MAC幀發(fā)往硬件地址

ARP高速緩存作用：

• 解決同一局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題搬素。
• 減少網(wǎng)絡(luò)上的通信量呵晨，主機(jī)A在發(fā)送ARP請求分組時將自己的IP地址到硬件地址的映射寫入ARP請求分組，主機(jī)B收到A的ARP請求分組時將主機(jī)A的地址映射寫入自己的ARP高速緩存熬尺。以后B向A發(fā)送數(shù)據(jù)報時會更方便何荚。
• 若要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一局域網(wǎng)就要通過ARP找到位于本局域網(wǎng)上某路由器的硬件地址，把分組發(fā)給路由器猪杭，讓路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個網(wǎng)絡(luò)（做剩下的工作）餐塘。

從IP地址到硬件地址的解析是自動進(jìn)行的。

為什么不直接使用硬件地址進(jìn)行通信皂吮？
全世界各式各樣的網(wǎng)絡(luò)使用不同的硬件地址戒傻，使這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互相通信進(jìn)行的硬件地址轉(zhuǎn)換工作非常復(fù)雜。調(diào)用ARP來尋找某個路由器或主機(jī)的硬件地址是有計算機(jī)軟件自動進(jìn)行的蜂筹，用戶看不見調(diào)用過程需纳。

IP數(shù)據(jù)報格式：
一個IP數(shù)據(jù)報由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成
所有IP數(shù)據(jù)報必須具有首部，首部的前一部分是固定長度艺挪，共20字節(jié)不翩，首部固定部分后面是可選字段，長度可變。

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各字段：

• 版本：
  指IP協(xié)議版本口蝠，目前IP協(xié)議版本號為4（即IPv4）
• 首部長度：
  可表示最大數(shù)值是15個單位（一個單位4字節(jié)）
• IP首部長度最大值是60字節(jié)器钟。
• 區(qū)分服務(wù)：
  用來獲得更好的服務(wù)，只有在使用區(qū)* 分服務(wù)時妙蔗，這個字段才起作用傲霸，一般情況不使用此字段。
• 總長度：
  指首部和數(shù)據(jù)之和的長度眉反，單位為字節(jié)昙啄，數(shù)據(jù)報最大長度為65535字節(jié)，本長度必須不超過最大傳送單元MTU
• 標(biāo)識：
  是一個計數(shù)器寸五，用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)報的標(biāo)識
• 標(biāo)志：
  標(biāo)志字段的最低位是MF（MF=1表示后面還有分片梳凛，MF=0表示最后一個分片，標(biāo)志字段中間的一位是DF梳杏，只有當(dāng)DF=0時才允許分片）
• 片偏移：
  較長分組在分片后某片在原分組中的相對位置伶跷，以8個字節(jié)為偏移單位。
• 生存時間：
  TTL秘狞，數(shù)據(jù)報在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值
• 協(xié)議：
  指出此數(shù)據(jù)報攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議叭莫，以便目的主機(jī)的IP層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個處理過程
• 首部檢驗和：
  只檢驗數(shù)據(jù)報的首部，不檢驗數(shù)據(jù)部分烁试，采用簡單的計算方法不采用CRC檢驗碼雇初。
  源地址和目的地址：各占4字節(jié)

IP數(shù)據(jù)報分片

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IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程：
按主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址來制作路由表

查找路由表：
根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址確定下一跳路由器

特定主機(jī)路由：
可使網(wǎng)絡(luò)管理人員能更方便控制和測試網(wǎng)絡(luò)嘴纺，考慮某種安全問題時可采用這種特定主機(jī)路由败晴。

默認(rèn)路由：
減少路由表所占用的空間和搜索路由表所用的時間。適用于一個主機(jī)連接在一個小網(wǎng)絡(luò)上栽渴，這個網(wǎng)絡(luò)只用一個路由器和因特網(wǎng)連接的情況尖坤。

IP數(shù)據(jù)報首部中沒有地方可以用來指明“下一跳路由器的IP地址”

當(dāng)路由器收到待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報，送交下層的網(wǎng)絡(luò)接口軟件

分組轉(zhuǎn)發(fā)算法：
1.提取數(shù)據(jù)報首部的目的主機(jī)IP地址D闲擦，得出目的網(wǎng)絡(luò)地址N
2.若N與此路由器直接相連慢味，則把數(shù)據(jù)報直接交付D场梆，否則間接交付->3
3.若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器纯路，否則執(zhí)行4
4.若路由表中有到達(dá)N的路由或油，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表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)路由感昼，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器装哆，否則執(zhí)行6
6.報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯

劃分子網(wǎng)：
在IP地址中增加一個“子網(wǎng)號字段”使兩級的IP地址編程為三級的IP地址罐脊。

劃分子網(wǎng)的基本思路：
劃分子網(wǎng)屬于一個單位內(nèi)部的事情定嗓，單位對外表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。從主機(jī)號借用若干單位作為子網(wǎng)號subnet-id萍桌，主機(jī)號host-id相應(yīng)減少若干個位宵溅。

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凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某主機(jī)的IP數(shù)據(jù)報仍然根據(jù)IP數(shù)據(jù)報的目的網(wǎng)絡(luò)號net-id，先找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器上炎，路由器收到IP數(shù)據(jù)報后按目的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號找到目的子網(wǎng)恃逻，最后將IP數(shù)據(jù)報直接交付目的主機(jī)。

劃分子網(wǎng)后變成了三級結(jié)構(gòu)（沒劃分子網(wǎng)時IP是兩級結(jié)構(gòu)）：
劃分子網(wǎng)只是把IP地址的主機(jī)號進(jìn)行再劃分藕施，而不改變IP地址原來的網(wǎng)絡(luò)號寇损。

子網(wǎng)掩碼：
從一個IP數(shù)據(jù)報的首部無法判斷源主機(jī)或目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)是否進(jìn)行了子網(wǎng)劃分。
使用子網(wǎng)掩碼可找出IP地址中的子網(wǎng)部分裳食。
(IP地址)AND(子網(wǎng)掩碼)=網(wǎng)絡(luò)地址

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子網(wǎng)掩碼是一個網(wǎng)絡(luò)或一個子網(wǎng)的重要屬性矛市。

路由器在相互交換路由信息時必須把自己所在網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼告訴對方。

路由表中每個項目除了給出目的網(wǎng)絡(luò)地址诲祸，還要給出該網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼浊吏。

一個路由器連接在兩個子網(wǎng)上就擁有兩個網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)掩碼。
默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：

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不同的子網(wǎng)掩碼得出相同的網(wǎng)絡(luò)地址救氯，但不同的掩碼效果是不同的找田。

使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過程：
網(wǎng)絡(luò)地址取決于那個網(wǎng)絡(luò)所采用的子網(wǎng)掩碼，但數(shù)據(jù)報的首部并沒有提供子網(wǎng)掩碼的信息着憨。

在劃分子網(wǎng)的情況下路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的算法：
1.在收到分組的首部提取目的IP地址D
2.用各網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼與D逐位相“與”墩衙，若與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配則將分組直接交付，否則間接交付甲抖，執(zhí)行3
3.若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由則將分組傳送給指明的下一跳路由器底桂，否則執(zhí)行4
4.對路由表中每一行子網(wǎng)掩碼和D逐位相“與”，若結(jié)果與該行目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配則將分組傳送給該行指明的下一跳路由器惧眠，否則執(zhí)行5
5.若路由表中有一個默認(rèn)路由籽懦，則將分組傳送給路由表中指明的默認(rèn)路由器，否則執(zhí)行6
6.報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯

255是二進(jìn)制的全1氛魁，因此255 AND xyz =xyz

無分類編址CIDR：
特點：消除了傳統(tǒng)的A暮顺、B厅篓、C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效的分配IPv4的地址空間

CIDR使用各種程度的網(wǎng)絡(luò)前綴來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號捶码。

IP地址從三級編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級編址羽氮。

CIDR雖然不適用子網(wǎng)，但仍然使用掩碼

無分類的兩級編址：

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CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)IP地址組成“CIDR地址塊”

所有地址的前n位前綴都是一樣的（n是/后的數(shù)字）

CIDR地址塊
全0和全1的主機(jī)號地址一般不使用
對于/n地址塊档押，它的掩碼是n個連續(xù)的1

例：
10.0.0.0/10 隱含指出IP地址10.0.0.0的掩碼是255.192.0.0
11111111 11000000 00000000 00000000
掩碼中有10個連續(xù)的1

網(wǎng)絡(luò)前綴的后面加一個星號*表示方法

如：00001010 00，之前是網(wǎng)絡(luò)前綴祈纯，*表示IP地址中的主機(jī)號令宿，可以是任意值。

路由聚合（也稱為構(gòu)成超網(wǎng)）：
一個CIDR地址塊表示的很多地址的聚合腕窥，使得路由表中一個項目可以表示很多個原來傳統(tǒng)分類地址的路由粒没。

前綴長度不超過23位的CIDR地址塊都包含了多個C類地址

這些C類地址合起來構(gòu)成超網(wǎng)

CIDR地址塊中的地址數(shù)一定是2的整數(shù)次冪
網(wǎng)絡(luò)前綴越短，其地址塊所包含的地址數(shù)就越多簇爆。

網(wǎng)絡(luò)前綴越長癞松，其地址塊就越小，路由越具體入蛆。
在三級結(jié)構(gòu)的IP地址中响蓉，劃分子網(wǎng)使網(wǎng)絡(luò)前綴變長。

最長前綴匹配：
使用CIDR時哨毁，路由表中每個項目由網(wǎng)絡(luò)前綴和下一跳地址組成枫甲。查找路由表時可能得到不止一個匹配結(jié)果。應(yīng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由挑庶。

使用二叉線索查找路由表：
減小路由表的查找時間

二叉線索：
將無分類編址的路由表存放在一種層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中言秸，自上而下按層次查找。二叉線索中的各個路徑代表路由表中存放的各個地址迎捺。提高二叉線索的查找速度可使用各種壓縮技術(shù)举畸。

網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP：
提高IP數(shù)據(jù)報交付成功的機(jī)會

ICMP允許主機(jī)或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。

ICMP是IP層協(xié)議凳枝。

ICMP報文作為IP層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)抄沮，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)出去岖瑰。

ICMP報文：

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• ICMP 差錯報告報文（終點不可達(dá)叛买，源點抑制，時間超過蹋订，參數(shù)問題率挣，改變路由（重定向））
• ICMP詢問報文（回送請求和回答報文，時間戳請求和回答報文）

ICMP 差錯報告報文

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ICMP應(yīng)用：PING
PING用來測試兩個主機(jī)之間的連通性
PING使用了ICMP回送請求與回送回答報文
PING是應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層ICMP的例子椒功，不通過運輸層的TCP或UDP

理想的路由算法：
正確的捶箱，完整的，計算上簡單动漾，能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓ㄗ赃m應(yīng)性）丁屎，穩(wěn)定性，公平旱眯，最佳晨川。

自治系統(tǒng)AS：
在單一技術(shù)管理下的一組路由器使用一種AS內(nèi)部路由選擇協(xié)議和共同度量以確定分組在該AS內(nèi)的路由，同時使用一種AS之間的路由選擇協(xié)議用以確定分組在AS之間的路由删豺。一個AS對其他AS表現(xiàn)出的是一個單一的一致的路由選擇策略共虑。

路由選擇協(xié)議：
內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP（RIP，OSPF）：
在自治系統(tǒng)內(nèi)部使用
RIP（適用于小型互聯(lián)網(wǎng)）：
分布式基于距離向量的路由選擇協(xié)議吼鳞，要求網(wǎng)絡(luò)中每個路由器都維護(hù)從它自己到其他每一個目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄（最短距離）看蚜。

距離（跳數(shù)）：
從路由器到直接相連的網(wǎng)絡(luò)距離定義為1叫搁。從路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為每經(jīng)過一個路由赔桌，跳數(shù)+1。

RIP允許一條路徑最多只能包含15個路由器渴逻。距離最大值為16時相當(dāng)于不可達(dá)疾党。

要點：
僅和相鄰路由器交換信息
交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息（即自己的路由表），按固定時間間隔交換路由信息惨奕。
所有的路由器最終都擁有了整個AS的全局路由信息雪位，但每個路由器的位置不同，它們的路由表也不同梨撞。

RIP的收斂：
在AS中所有節(jié)點都得到正確的路由選擇信息的過程雹洗。

距離向量算法：
收到相鄰路由器（其地址為X）的一個RIP報文：
1.修改此RIP報文中所有項目：把下一跳字段中的地址都改為X，并把所有距離字段的值加一卧波。
2.對修改后的RIP報文中的每一個項目时肿，重復(fù)以下步驟：
若項目中的目的網(wǎng)絡(luò)不在路由表中則把該項目加到路由表中。否則若下一跳字段給出的路由器地址是同樣的則把收到的項目替換原路由表中的項目港粱。否則若收到項目中的距離小于路由表中的距離螃成，則進(jìn)行更新，否則什么也不做查坪。
3.若三分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表寸宏，則把此相鄰路由器記為不可達(dá)路由器，即將距離置為16（距離為16表示不可達(dá)）偿曙。
4.返回氮凝。

RIP2協(xié)議的報文格式：

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RIP的缺點：
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時要經(jīng)過比較長的時間才能將此信息傳送到所有的路由器。限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模望忆，它能使用的最大距離為15（16表示不可達(dá)）罩阵。
路由表之間交換的路由信息是路由表中的完整路由表朵纷，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，開銷增加永脓。
優(yōu)點：
實現(xiàn)簡單袍辞，開銷較小

OSPF（Open Shortest Path First）協(xié)議：
特點：
1.不受某一家廠商控制，公開發(fā)表常摧。
2.使用了最短路徑算法SPF搅吁。
3.OSPF只是一個協(xié)議名字，并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是最短路徑優(yōu)先落午。
4.是分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議谎懦。
5.對不同鏈路課根據(jù)IP分組的不同服務(wù)類型TOS而設(shè)置成不同的代價。對于不同類型的業(yè)務(wù)可算出不同的路由溃斋。
6.多路徑間的負(fù)載平衡：到同一個目的網(wǎng)絡(luò)有多條相同代價的路徑可將通信量分配給這幾條路徑界拦。
7.所有在OSPF路由器之間交換的分組都具有鑒別功能。
8.支持可變長度的子網(wǎng)劃分和無分類編址CIDR
9.每一個鏈路狀態(tài)都帶上一個32位的序號梗劫，序號越大狀態(tài)越新享甸。
10.規(guī)定每隔一段時間刷新一次數(shù)據(jù)庫中的鏈路狀態(tài)
11.一個路由器的鏈路狀態(tài)只涉及到與相鄰路由器的聯(lián)通狀態(tài)，與整個互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模無直接聯(lián)系梳侨，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時蛉威，OSPF協(xié)議要比距離向量協(xié)議RIP好很多。
12.OSPF響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化的時間小于100ms走哺。

OSPF分組

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OSPF的基本操作：
問候（確定可達(dá)性）
數(shù)據(jù)庫描述（達(dá)到數(shù)據(jù)庫同步）
鏈路狀態(tài)請求（新情況下的同步）
鏈路狀態(tài)更新（新情況下的同步）
鏈路狀態(tài)確認(rèn)（新情況下的同步）

要點：
向本AS中所有路由器發(fā)送信息使用洪泛法
發(fā)送的信息是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)（說明本路由器和那些路由器相鄰，以及該鏈路的度量）丙躏，但這只是路由器所知道的部分信息择示。
只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。

鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫：
全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖晒旅，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的（鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步）
OSPF的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫能較快更新栅盲，使各個路由器能及時更新其路由表。

OSPF的區(qū)域（將AS劃分的若干更小范圍）：
每個區(qū)域都有一個32位的區(qū)域標(biāo)識符（用點分十進(jìn)制表示）敢朱。

區(qū)域不能太大剪菱，在一個區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過200個。

劃分區(qū)域（層次結(jié)構(gòu)的劃分）：
將利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個AS拴签，減少整個網(wǎng)絡(luò)上的通信量孝常。

一個區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌恢榔渌麉^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r蚓哩。
上層區(qū)域是主干區(qū)域（標(biāo)識符規(guī)定為0.0.0.0）构灸，作用：聯(lián)通其他下層區(qū)域。

OSPF不用UDP而是直接用IP數(shù)據(jù)報傳送岸梨。

OSPF構(gòu)成的數(shù)據(jù)報很短喜颁，減少路由信息的通信量稠氮，可以不必將長數(shù)據(jù)報分片傳送，分片傳送的數(shù)據(jù)報只要丟失一個就無法組裝成原來的數(shù)據(jù)報而整個數(shù)據(jù)報必須重傳半开。

洪泛法：將收到的封包往所有的可能連結(jié)路徑上遞送直到封包到達(dá)為止隔披。

指定的路由器：代表該局域網(wǎng)上所有鏈路向連接到該網(wǎng)絡(luò)上的各路由器發(fā)送狀態(tài)信息。多點接入的局域網(wǎng)采用了指定的路由器方法使廣播的信息量大大減少寂拆。

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP（BGP-4）：

若源站和目的站處在不同的AS中奢米，當(dāng)數(shù)據(jù)報傳到一個AS邊界時需要使用外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議將路由器選擇信息傳遞到另一個AS中。

域間路由選擇：AS之間的路由選擇
域內(nèi)路由選擇：AS內(nèi)的路由選擇

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP：
是不同AS的路由器之間交換路由信息的協(xié)議纠永，力求尋找一條能夠到達(dá)目的的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由鬓长，而并非要尋找一條最佳路由。

BGP協(xié)議特點：
1.交換路由信息的結(jié)點數(shù)量級是AS數(shù)的量級尝江，這比這些AS中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)少很多涉波。
2.每個AS中BGP發(fā)言人很少，使得AS之間的路由選擇不至于過分復(fù)雜炭序。
3.BGP支持CIDR啤覆，BGP路由表包括目的網(wǎng)絡(luò)前綴，下一跳路由器少态，到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的各個AS序列城侧。
4.BGP剛運行時的鄰站是交換整個的BGP路由表易遣，以后只需更新發(fā)生變化的部分彼妻，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少路由器的處理開銷豆茫。

每一個AS的管理員選擇至少一個路由器作為該AS的BGP發(fā)言人侨歉。兩個BGP發(fā)言人通過一個共享網(wǎng)絡(luò)連接在一起，BGP發(fā)言人一般是BGP邊界路由器揩魂，但也可以不是幽邓。

一個BGP發(fā)言人與其他AS中的BGP發(fā)言人交換路由信息要先建立TCP連接，在此連接上交換BGP報文建立BGP會話火脉，利用BGP會話交換路由信息牵舵。（使用TCP連接能提供可靠服務(wù)，簡化路由選擇協(xié)議倦挂，使用TCP連接交換路由的兩個BGP發(fā)言人成為彼此的鄰站或?qū)Φ日荆?/p>

AS連通圖：
BGP交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性信息要達(dá)到某個網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的一系列AS畸颅，當(dāng)BGP發(fā)言人互相交換了網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性信息后，各BGP發(fā)言人根據(jù)所采用的策略從收到的路由信息中找出到達(dá)各AS的較好路由方援。

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BGP報文具有通用的首部：

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轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇的區(qū)別：
轉(zhuǎn)發(fā)：路由器根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表將用戶IP數(shù)據(jù)報從合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
路由選擇：按照分布式算法根據(jù)從各相鄰路由器得到的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓闆r動態(tài)改變所選擇的路由辙浑。
路由表根據(jù)路由選擇算法得出激涤，轉(zhuǎn)發(fā)表從路由表得出呢灶。

IP多播：
可明顯減少網(wǎng)絡(luò)資源消耗
特點：
1.使用組地址———IP使用D類地址支持多播矩欠，多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址
2.永久組地址———由因特網(wǎng)號碼指派管理局IANA負(fù)責(zé)指派
3.動態(tài)的組成員
4.使用硬件進(jìn)行多播

TCP/IP協(xié)議使用的以太網(wǎng)多播地址塊的范圍：00-00-5E-00-00-00 ~ 00-00-5E-FF-FF-FF
D類IP地址可供分配的有28位斋陪，其中前五位不能用來構(gòu)成以太網(wǎng)硬件地址侠草。

IP多播需要的協(xié)議：
網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP（使路由器知道多播組成員信息）
多播路由選擇協(xié)議（局域網(wǎng)上的多播路由器和因特網(wǎng)上其他多播路由器協(xié)同工作以便把多播數(shù)據(jù)報用最小代價傳送給所有組成員）辱挥。

IGMP的本地使用范圍：
IGMP并非在因特網(wǎng)范圍內(nèi)對所有多播組成員進(jìn)行管理。
IGMP不知道IP多播組包含的成員數(shù)和他們都分布在哪些網(wǎng)絡(luò)上边涕。
IGMP協(xié)議讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機(jī)參加或退出了某個多播組晤碘。

IGMP使用IP數(shù)據(jù)報傳遞其報文（IGMP報文加IP首部構(gòu)成IP數(shù)據(jù)報），IGMP應(yīng)被看成是屬于整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成成分功蜓。

IGMP：

第一階段：
當(dāng)某主機(jī)加入新的多播組時园爷，應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送IGMP報文聲明自己要成為該組成員。本地多播路由器收到IGMP報文后將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上其他多播路由器式撼。
第二階段：
組成員關(guān)系是動態(tài)的童社，本地多播路由器要周期性探詢本地局域網(wǎng)上的主機(jī)以便知道這些主機(jī)是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個組有一個主機(jī)響應(yīng)著隆，多播路由器就認(rèn)為這個組是活躍的扰楼。一個組在經(jīng)過多次探詢后仍然沒有主機(jī)響應(yīng)則不再將該組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他多播路由器。

多播轉(zhuǎn)發(fā)必須動態(tài)適應(yīng)多播組成員的變化（這時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑽窗l(fā)生變化）美浦。單播路由選擇通常在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時才需要更新路由弦赖。多播數(shù)據(jù)報可以由沒有加入多播組的主機(jī)發(fā)出，也可以通過沒有組成員接入的網(wǎng)絡(luò)抵代。

在主機(jī)和多播路由器之間所有通信都使用IP多播腾节。
多播路由器在探詢組成員關(guān)系時只需要對所有組發(fā)送一個請求信息的詢問報文，默認(rèn)詢問速率是每125秒發(fā)送一次。
當(dāng)同一網(wǎng)絡(luò)上連接幾個多播路由器時案腺，他們能迅速有效選擇其中一個來探詢主機(jī)的成員關(guān)系庆冕。
IGMP詢問報文中有一個數(shù)值N，指明一個最長響應(yīng)時間劈榨，當(dāng)收到詢問時主機(jī)在0到N之間隨機(jī)選擇發(fā)送響應(yīng)所需經(jīng)過的時延访递。對應(yīng)于最小時延的響應(yīng)最先發(fā)送。
同組內(nèi)每個主機(jī)都要監(jiān)聽響應(yīng)同辣，本組只要有其他主機(jī)先發(fā)送了響應(yīng)自己就可以不再發(fā)送響應(yīng)了拷姿。

多播路由選擇：
找出以源主機(jī)為根節(jié)點的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。
多播組成員動態(tài)變化旱函，隨時有主機(jī)加入或離開响巢。
多播轉(zhuǎn)發(fā)樹上的路由器不會收到重復(fù)的多播數(shù)據(jù)報。
不同的多播組對應(yīng)于不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹棒妨，同一個多播組對不同的源點也會有不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹踪古。

轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用的方法：
1.洪泛與剪除（適合較小多播組，所有組成員接入的局域網(wǎng)相鄰接）：為避免兜圈子采用反向路徑廣播RPB策略券腔。
RPB：
路由器收到多播數(shù)據(jù)報時先檢查是否從源點經(jīng)最短路徑傳送而來伏穆，若是，向所有除進(jìn)入方向的其他方向轉(zhuǎn)發(fā)此多播數(shù)據(jù)報纷纫，否則丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)枕扫。若存在幾條同樣長度的最短路徑，只能選擇其中一條辱魁，選擇其中相鄰路由器IP地址最小的那一條烟瞧。

2.隧道技術(shù)

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3.基于核心的發(fā)現(xiàn)技術(shù)（適用于多播組大小在較大范圍內(nèi)變化的情況）：對每一個多播組G指定一個核心路由器，給出它的IP單播地址商叹，核心路由器創(chuàng)建出對應(yīng)于多播組G的轉(zhuǎn)發(fā)樹燕刻。

多播路由器選擇協(xié)議：
距離向量多播路由選擇協(xié)議DVMRP
基于核心的轉(zhuǎn)發(fā)樹CBT
開放最短通路有限的多播擴(kuò)展MOSPF
協(xié)議無關(guān)多播-稀疏方式PIM-SM
協(xié)議無關(guān)多播-密集方式PIM-DM

虛擬專用網(wǎng)VPN：
本地地址：僅在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用的IP地址，可由本機(jī)構(gòu)自行分配剖笙，不需要向因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請。
全球地址：全球唯一IP地址请唱，必須向因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請弥咪。
在因特網(wǎng)中的所有路由器對目的地址是專用地址的數(shù)據(jù)報一律不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（intranet）：
由部門A和B的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的虛擬專用網(wǎng)VPN十绑，表示部門A和B都在同一個機(jī)構(gòu)的內(nèi)部聚至。

外聯(lián)網(wǎng)（extranet）：
一個機(jī)構(gòu)和某些外部機(jī)構(gòu)共同建立的虛擬專用網(wǎng)VPN

外聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)都基于TCP/IP協(xié)議。

遠(yuǎn)程接入VPN：
在外地工作的員工撥號接入因特網(wǎng)本橙，駐留在員工PC機(jī)中的VPN軟件可在員工的PC機(jī)和公司主機(jī)之間建立VPN隧道扳躬，通信內(nèi)容保密。

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT：
需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件，裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器贷币，它至少有一個有效的外部全球地址击胜。所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時都要在NAT路由器上將其本地地址轉(zhuǎn)換成外部全球地址才能和因特網(wǎng)連接。