计算机网络学习（十七）

一：主要知识点

路由器工作原理，网际协议：因特网中的转发和编址

二：路由器工作原理

1：输入端口

2：交换结构

A：交换结构将路由器的输入端口与输出端口相连接。

3：输出端口

4：何处出现排队

A：在输入端口和输出端口都能够形成分组队列。随着这些队列的增长，路由器的缓存空间将最终耗尽，并且当无内存可用于存储到达的分组时将会出现丢包。

5：路由选择控制平面

三：网际协议：因特网中的转发和编址

A：因特网网络层的三个组件，第一个是IP协议，第二个是路由选择部分，最后一个是报告数据报中的差错和对某些网络层信息请求进行响应的设施。

1：数据包格式

A：IPv4的报文格式

2：IPv4编址

A：一台主机通常只有一条链路连接到网络，当主机中的IP想发送一个数据报时，它就在该链路上发送。主机与物理链路之间的边界叫做接口。

B：IP要求每台主机和路由器接口拥有自己的IP地址，因此，一个IP地址技术上是与一个接口相关联的，而不是与包括该接口的主机或路由器相关联的。

C：在全球因特网中的每台主机和路由器上的每个接口，必须有一个全球唯一的IP地址（在NAT后面的接口除外），然而，这些地址不能随意地自由选择。一个接口的IP地址的一部分需要由其连接的子网来决定。

D：为了确定子网，分开主机和路由器的每个接口，产生几个隔离的网络岛，使用接口端接这些隔离的网络的端点。这些隔离的网络中的每一个都叫做一个子网。下图中有6个子网。

E：主机或子网最初是如何得到它们的地址的

a：获取一块地址

     为了获取一块IP地址用于一个组织的子网，某网络管理员也许首先会与他的ISP联系，该ISP可能会从已分给它的更大地址块中提供一些地址。

b：获取主机地址：动态主机配置协议

b.a： 某组织一旦得到了一块地址，它就可为本组织内的主机与路由器接口逐个分配IP地址，系统管理员通常手动配置路由器的IP地址（常常在远程通过网络管理工具进行配置）。主机地址也能手动配置，但是这项任务目前通常使用动态主机配置协议来完成（DHCP）。

b.b：DHCP工作原理：DHCP允许主机自动获取（被分配）一个IP地址，网络管理员能够配置DHPC，以使某给定主机每次与网络连接时能得到一个相同的IP地址，或者某主机将分配一个临时的IP地址，该地址在每次与网络连接时也许是不同的。

b.c：DHPC工作内容，DHPC服务器发现，DHPC服务器提供，DHPC请求，DHPC ACK

c：网络地址转换

c.a：如果对等方A不在一个NAT的后面，则该NAT问题能够绕过去，在这种情况下，对等方A能够首先通过一个中间对等方C与对等方B联系，其中C不位于NAT之后并与B已经创建了一条进行中的tcp连接。对等方A则能够经对等方C请求对等方B，发起直接返回对等方A的一条tcp连接。一旦对等方A和B之间创建一条直接的P2P tcp连接，这两个对等方就能够交换报文或文件。这种雇佣关系被称为连接反转，实际上被许多P2P应用程序用于NAT穿越。如果对等方A和对等方B都在他们自己的NAT后面，这种情况有些棘手，但是能够使用应用程序进行中继处理。

d：UPnP

d.a：NAT穿越正越来越多地由通用即插即用（UPnP）提供，UPnP是一种允许主机发现并配置邻近NAT的协议。

3：因特网控制报文协议

因特网控制报文协议（ICMP），被主机和路由器用来彼此沟通网络层的协议。ICMP最经典的用途是差错报告.

4：IPv6

A：IPv6数据报格式，

B：从IPv4到IPv6的迁移

5：涉足IP安全性