计网学习

[TQY]

学习型网桥

每个网桥检查其收到帧的源地址，则主机A发送过来的包来自接口1，那么A主机对应一接口。
全局地址
每条记录都有相应的超时时间，超过一定时间网桥就将其丢弃
如果网络中有环形的情况：

没有办法阻止数据包永恒的循环

生成树算法

0.网桥先以自身为根节点生成配置信息
1.网桥彼此交换配置信息：
1)发送消息的网桥的标识符
2)发送网桥认定的根网桥的标识符
3)从发送网桥到根网桥按跳数衡量距离
2.每个网桥记录当前最优
1）标识一个具有更小标识符的根
2）标识一个具有相同标识符但是有更短距离的根
3）根标识符和距离都相等，但发送这条消息的网桥具有更小的标识符
3．收到自己不是根网桥的配置信息时（更小标识符），将终止自己的配置信息的生成

虚拟LAN

VLAN允许将一个扩展的局域网划分成几个看起来独立的LAN，給每个VLAN一个标识符，且仅当两个网段具有相同的标识符时，分组才能从一个网段传送到另一个网段。

IP服务模型：

设计理念：提供最基本的服务，最小服务集
支持所有种类的服务
数据包传送
IP数据包是IP的基础

1. 无连接方式
2. 每个数据包携带足够的信息以使网络将分组送到正确的目的地
3. 不采取故障恢复
   Best effort
4. 分组乱序到达
5. 分组多次传输

分组格式，分片重组

最大传输单元(MTU)：网络能够承载的最大的分组/数据帧
示例: 以太网(1500字节),PPP (532 字节)
不采用最小MTUs的原因：传输效率低，首部过长，产生更多待处理分组
网络环境会改变

1.主机按照与之直接相连的网络的MTU发送分组
2.需要时进行分组分段(MTU<分组长度)
3.分段产生独立的数据报

层次化寻址

IP地址的分类

1. IP地址的网络号唯一标识一个网络
2. 连接在同一个网络内的主机以及路由器接口的IP地址中包 含相同的网络号
3. 给定任意IP地址, 路由器可以识别该IP地址所属的网络

数据包转发

转发：将路由器输入端口收到的分组从正确的输出端口发送出去
获得一个分组,查看其目的地址,查询本地转发表,将分组从输出端口发送出去
路由选择：决定分组从源节点到达目的节点的路径
1） 构建转发表
2） 由复杂的路由协议决定

IP分组转发：
路由器将某一输入端口收到的数据从一个或多个接口输出

转发表：<NetNum,NextHop>
如果不采用层次化寻址,转发表形式为<IPAddr,NextHop>

IP地址耗尽问题：
子网划分将拥有用一个网络号的IP地址分配给若干个物理网络
（子网）
1） 子网彼此距离很近，拥有同一个网络号
2） 路由器只能选择一条路径到达任何子网
3） 子网减少网络号的需求

子网掩码：划分主机地址和网络地址
网络地址：网络号和子网号部分全部为0
广播地址：主机号部分全部为1

地址转换协议(ARP)

给定目的主机的IP地址,ARP可以找到同属一个物理网络内部的目的主机的物理地址
ARP采用广播机制
每一个主机维护一个ARP表 : <IP 地址,物理地址>
15分钟记录未更新则超时失效

1）主机X广播一个ARP请求报文来探寻未知的节点D的IP地址
2）节点D向源节点反馈其物理地址
3）D节点在本地ARP表中增加或更新节点X对应的记录
4）节点X将收到的信息写入其ARP表
5）其他主机更新X的IP

动态IP设置

主机节点：IP地址,网络掩码以获得网络地址
默认路由器和DNS服务器的IP地址

问题：

IP地址需要重新配置：

IP地址不仅要求给定互联网中唯一，而且必须反应互联网的结构。
IP配置需要自动化：
人工配置成本太高

动态主机配置协议：(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)
允许主机加入网络时自动从网络服务器获取IP地址
1）支持节点随时加入网络
2）允许地址重复使用
3）需要受用时重新租用地址