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[网络协议]计算机网络之第四章：网络层（笔记）

第四章：网络层

第四章：网络层

第四章：网络层

主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

网络层传输单位是数据报。

网络层功能

路由选择与分组转发（最佳路径）
异构网络互联
拥塞控制
- 若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。

IP数据报格式
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EQ0u81LH-1651754751760)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651621433913.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MkxLuaYl-1651754751762)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651621455054.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tMyVvJTb-1651754751763)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651621571780.png)]$

版本：IPv4 / IPv6?
首部长度：单位是4B，最小为5。
区分服务：指示期望获得哪种类型的服务。
总长度：首部+数据，单位是1B。
生存时间（TTL）：IP分组的保质期。经过一个路由器-1，变成0则丢弃。
协议：数据部分的协议。
首部检验和：只检验首部。
源IP地址和目的IP地址：32位。
可选字段：0~40B ,用来支持排错、测量以及安全等措施。
填充：全0，把首部补成4B的整数倍。

IP数据报分片
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZT2ZeBkt-1651754751764)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651621960929.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kRHrFNp2-1651754751764)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651621989846.png)]$

标识：同一数据报的分片使用同一标识。
标志：只有2位有意义X——
中间位DF（Don’t Fragment）：DF=1，禁止分片；DF=0，允许分片
最低位MF （More Fragment）：MF=1，后面“还有分片”；MF=0，代表最后一片/没分片
片偏移：指出较长分组分片后，某片在原分组中的相对位置。以8B为单位。

除了最后一个分片，每个分片长度一定是8B的整数倍。

IP数据报分片例题
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8DrDcNcF-1651754751765)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651622104439.png)]$

总长度单位是1B
片偏移单位是8B
首部长度单位是4B

IPv4地址

IP编址的历史阶段

分类的IP地址
子网的划分
构成超网（无分类编址方法）

分类的IP地址
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tiUyg0RX-1651754751766)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635595089.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Xazwd7aW-1651754751767)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635607447.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PhpC0l87-1651754751767)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635629932.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CSZOV9vz-1651754751768)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635645792.png)]$
私有IP地址

地址类别	地址范围	网段个数
A类	10.0.0.0~10.255.255.255	1
B类	172.16.0.0~172.31.255.255	16
C类	192.168.0.0~192.168.255.255	256

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nk2npxn5-1651754751768)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635801198.png)]$

网络地址转换（NAT）

路由器对目的地址是私有IP地址的数据报一律不进行转发。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vAla71kD-1651754751769)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635870722.png)]$

子网划分与子网掩码

子网划分

分类的IP地址的弱点：

IP地址空间的利用率有时很低。
两级IP地址不够灵活。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7h4Wa0au-1651754751770)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651635992672.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-o1IO2eOq-1651754751770)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651636007217.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-773jlA3a-1651754751771)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651636023005.png)]$

例题： 已知IP地址是141.14.72.24，子网掩码是255.255.192.0，求网络地址。如果子网掩码是255.255.224.0，求网络地址。

答案： 都是141.14.64.0

分析：（1）将IP地址和子网掩码转成二进制，然后做与运算，因为子网掩码中255.255.x.0（255全为1，0全为0），所以网络地址为141.14.x.0，故此做72和192与运算即可，得64。（2）子网掩码是255.255.224.0，算法一样，最后结果虽然一样，但是实际效果是不一样的。

例题： 某主机的IP地址为180.80.77.55，子网掩码为255.255.252.0。若该主机向其所在子网发送广播分组，则目的地址可以是

A. 180.80.76.0 B. 180.80.76.255 C. 180.80.77.255 D. 180.80.79.255

答案： D

分析： 由子网掩码255.255.252.0（即11111111.11111111.11111100.00000000）可知网络为连续的1，那么主机位为连续的0，也就是10位，然后题目要发送广播分组，所以求的是广播地址，广播地址的主机位也是全为1，所以主机180.80.77.55所在的广播地址就是 180.80.010011（11.11111111），括号里面的是主机号，主机号全为1就是广播地址，即180.80.79.255 。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zUDMoEXH-1651754751772)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651649192182.png)]$

无分类编址CIDR
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-do7LCvEM-1651754751772)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651649259002.png)]$

构成超网

将多个子网聚合成一个较大的子网，叫做构成超网，或路由聚合。

方法：将网络前缀缩短（所有网络地址取交集）。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NIWxJH2w-1651754751773)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651649309118.png)]$
例题： 某路由表中有转发接口相同的4条路由表项，其目的网络地址分别为35.230.32.0/21、
35.230.40.0/21、 35.230.48.0/21、 35.230.56.0/21，将该4条路由聚合后的目的网络地址为（）

A．35.230.0.0/19 B．35.230.0.0/20 C．35.230.32.0/19 D．35.230.32.0/20

答案： C （解析：前面的8+8+3=19）

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MtnUdUgL-1651754751774)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651649876736.png)]$

最长前缀匹配

使用CIDR时，查找路由表可能得到几个匹配结果（跟网络掩码按位相与），应选择具有最长网络前缀的路由。前缀越长，地址块越小，路由越具体。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EAeOCAx3-1651754751774)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652135849.png)]$
ARP协议
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9ZfqbQPk-1651754751774)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652217434.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YIilMyS3-1651754751775)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652241953.png)]$

例题： 主机发送IP数据报给主机B，经过了5个路由器，请问此过程总共使用了几次ARP协议？

答案： 6次（解析：经过5个路由五次，和主机B一次）

DHCP协议

主机通过静态配置、动态配置获得IP地址。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l24B6HON-1651754751775)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652414713.png)]$
ICMP协议
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-q8jMTAS7-1651754751776)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652448511.png)]$

ICMP差错报告报文（5种）

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。（无法交付）
源点抑制： 当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。（拥塞丢数据）（已取消基本不会用到）
时间超过： 当路由器收到生存时间TTL=0的数据报时，除丢弃该数据报外，还要向源点发送时间超过报文。当终点在预先规定的时间内不能收到一个数据报的全部数据报片时，就把已收到的数据报片都丢弃，并向源点发送时间超过报文。（TTL=0）
.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，就丢弃该数据报，并向源点发送参数问题报文。（首部字段有问题）
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
（可通过更好的路由）。（值得更好的路由）
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1wTwaOsL-1651754751777)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651652815126.png)]$

不应发送ICMP差错报文的情况

对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文。
对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文。
对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。
对具有特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据报不发送ICMP差错报告报文。

ICMP询问报文

回送请求和回答报文
- 主机或路由器向特定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。测试目的站是否可达以及了解其相关状态。
时间戳请求和回答报文
- 请某个主机或路由器回答当前的日期和时间。用来进行时钟同步和测量时间。
掩码地址请求和回答报文（已取消基本不会用到）
路由器询问和通告报文（已取消基本不会用到）

ICMP的应用

ping：测试两个主机之间的连通性，使用了ICMP回送请求和回答报文。
traceroute：跟踪一个分组从源点到终点的路径，使用了ICMP时间超过差错报告报文。

IPv6

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-emlyHjpw-1651754751778)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653193942.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BkIXGZY3-1651754751778)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653216622.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-idcjDPwU-1651754751779)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653284762.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VcmxQGaD-1651754751779)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653305382.png)]$

IPv6地址表示形式
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-10q4QFrV-1651754751780)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653323622.png)]$
IPv6基本地址类型

单播一对一通信可做源地址+目的地址
多播一对多通信可做目的地址
任播一对多中的一个通信可做目的地址

IPv6向IPv4过渡的策略

双栈协议
- 双协议栈技术就是指在一台设备上同时启用IPv4协议栈和IPv6协议栈。这样的话，这台设备既能和IPv4网络通信，又能和IPv6网络通信。如果这台设备是一个路由器，那么这台路由器的不同接口上，分别配置了IPv4地址和IPv6地址，并很可能分别连接了IPv4网络和IPv6网络。如果这台设备是一个计算机，那么它将同时拥有IPv4地址和IPv6地址，并具备同时处理这两个协议地址的功能。
隧道技术
- 通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式。使用隧道传递的数据（或负载）可以是不同协议的数据帧或包。隧道协议将其它协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Gy3S71BQ-1651754751782)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651653502492.png)]$

路由算法及路由协议

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DnsG8iJb-1651754751783)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651667951396.png)]$

最佳路由：“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。

路由算法的分类
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-chK8V5Nf-1651754751784)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651667987092.png)]$
分层次的路由选择协议
产生的原因

因特网规模很大
许多单位不想让外界知道自己的路由选择协议，但还想连入因特网

自治系统AS： 在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由协议以确定在AS之间的路由。一个AS内的所有网络都属于一个行政单位来管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须连通。

路由选择协议

内部网关协议IGP 一个AS内使用的 RIP、OSPF
部网关协议EGP AS之间使用的 BGP
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1lJIzE0j-1651754751784)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668183301.png)]$

RIP协议及距离向量算法

RIP协议

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的协议标准，最大优点是简单。

RIP协议要求网络中每一个路由器都维护从它自己到其他每一个目的网络的唯一最佳距离记录（即一组离）。

距离：通常为“跳数”，即从源端口到目的端口所经过的路由器个数，经过一个路由器跳数+1。特别的，从一路由器到直接连接的网络距离为1。RIP允许一条路由最多只能包含15个路由器，因此距离为16表示网络不达。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TsoxczBM-1651754751785)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668563814.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-M3UsygC0-1651754751786)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668620111.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YsNF6sih-1651754751786)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668710455.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w8us4hMQ-1651754751787)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668738705.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-t1HXoGNg-1651754751788)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668750479.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LIQTxmQ5-1651754751788)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668763846.png)]$
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$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ah18RmON-1651754751789)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668826401.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ceJJTOaN-1651754751790)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668866613.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dxe2NukN-1651754751790)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668940222.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0ziM0dqz-1651754751791)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668956588.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BVQtgwDf-1651754751791)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651668975141.png)]$

OSPF协议及链路状态算法

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m006Ma5Z-1651754751792)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651672857419.png)]$

链路状态路由算法

每个路由器发现它的邻居结点【HELLO问候分组】，并了解邻居节点的网络地址。
设置到它的每个邻居的成本度量metric。
构造【DD数据库描述分组】，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。
如果DD分组中的摘要自己都有，则邻站不做处理；如果有没有的或者是更新的，则发送【LSR链路状态请求分组】请求自己没有的和比自己更新的信息。
收到邻站的LSR分组后，发送【LSU链路状态更新分组】进行更新。
更新完毕后，邻站返回一个【LSAck链路状态确认分组】进行确认。

只要一个路由器的链路状态发生变化：

泛洪发送【LSU链路状态更新分组】进行更新。
更新完毕后，其他站返回一个【LSAck链路状态确认分组】进行确认。
使用Dijkstra根据自己的链路状态数据库构造到其他节点间的最短路径。

OSPF的区域
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-v5rdbIMc-1651754751792)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651673983196.png)]$
OSPF分组
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0Q1uwcwS-1651754751793)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747081454.png)]$

OSPF其他特点

每隔30min，要刷新一次数据库中的链路状态。
由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互联网的规模并无直接关系。因此当互联网规模很大时，OSPF 协议要比距离向量协议 RIP 好得多。
OSPF不存在坏消息传的慢的问题，它的收敛速度很快。

BGP协议
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PyLiSjdX-1651754751793)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747169210.png)]$
BGP协议交换信息的过程

BGP 所交换的网络可达性的信息就是要到达某个网络所要经过的一系列 AS。当 BGP 发言人互相交换了网络可达性的信息后，各 BGP 发言人就根据所采用的策略从收到的路由信息中找出到达各 AS 的较好路由。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QPUZQE7H-1651754751794)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747242324.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9VxFnxzQ-1651754751795)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747255200.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EB4wk0Qj-1651754751795)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747266574.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yuNwEVaE-1651754751795)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747281080.png)]$
BGP协议特点

BGP 支持 CIDR，因此 BGP 的路由表也就应当包括目的网络前缀、下一跳路由器，以及到达该目的网络所要经过的各个自治系统序列。
在 BGP 刚刚运行时，BGP 的邻站是交换整个的 BGP 路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销都有好处。

BGP-4的四种报文

OPEN（打开）报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，并认证发送方。
UPDATE（更新）报文：通告新路径或撤销原路径。
KEEPALIVE（保活）报文：在无UPDATE时，周期性证实邻站的连通性；也作为OPEN的确认。
NOTIFICATION（通知）报文：报告先前报文的差错；也被用于关闭连接。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OAaOD2v4-1651754751796)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651747408807.png)]$

三种路由协议比较

协议	RIP	OSPF	BGP
类型	内部	内部	外部
路由算法	距离-向量	链路状态	路径-向量
传递协议	UDP	IP	TCP
路径选择	跳数最少	代价最低	较好，最佳
交换结点	和本节点相邻的路由器	网络中的所有路由	和本结点相邻的路由器
交换内容	当前本路由知道的全部信息，及自己的路由表	与本路由器相邻的所有路由器的链路状态	首次：整个路由表
交换内容			非首次：有部分变化

IP组播

IP数据报的三种传输方式

单播：用于发送数据包到单个目的地，且每发送一份单播报文都使用一个单播IP地址作为目的地址。是一种点对点传输方式。
广播：是指发送数据包到同一广播域或子网内的所有设备的一种数据传输方式，是一种点对多点传输方式。
组播（多播）：当网络中的某些用户需要特定数据时，组播数据发送者仅发送一次数据，借助组播路由协议为组播数据包建立组播分发树，被传递的数据到达距离用户端尽可能近的节点后才开始复制和分发，是一种点对多点传输方式。
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$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-24gsHPw7-1651754751797)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651753473122.png)]$
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$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-H2HqXMRW-1651754751798)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651753562327.png)]$

IGMP协议与组播路由选择协议

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$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Ucn49uUG-1651754751799)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651753617440.png)]$
IGMP工作的两个阶段

ROUND 1：某主机要加入组播组时，该主机向组播组的组播地址发送一个IGMP报文，声明自己要称为该组的成员。本地组播路由器收到IGMP报文后，要利用组播路由选择协议把这组成员关系发给因特网上的其他组播路由器。
ROUND 2：本地组播路由器周期性探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还是组播组的成员。只要有一个主机对某个组响应，那么组播路由器就认为这个组是活跃的；如果经过几次探询后没有一个主机响
应，组播路由器就认为本网络上的没有此组播组的主机，因此就不再把这组的成员关系发给其他的组播路由器。

组播路由器知道的成员关系只是所连接的局域网中有无组播组的成员。

组播路由选择协议

组播路由选择协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。

构造树可以避免在路由器之间兜圈子。

对不同的多播组对应于不同的多播转发树；同一个多播组，对不同的源点也会有不同的多播转发树。

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5dohpZzH-1651754751799)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651753798668.png)]$

组播路由选择协议常使用的三种算法：

基于链路状态的路由选择
基于距离-向量的路由选择
协议无关的组播（稀疏/密集）

移动IP

移动IP相关概念

移动IP技术是移动结点(计算机/服务器等)以固定的网络IP地址，实现跨越不同网段的漫游功能，并保证了基于网络IP的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。

移动结点：具有永久IP地址的移动设备。
归属代理（本地代理）：一个移动结点的永久“居所”称为归属网络，在归属网络中代表移动节点执行移动管理功能的实体叫做归属代理。
永久地址（归属地址/主地址）：移动站点在归属网络中的原始地址。
外部代理（外地代理）：在外部网络中帮助移动节点完成移动管理功能的实体称为外部代理。
转交地址（辅地址）：可以是外部代理的地址或动态配置的一个地址。
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lzd9kh8g-1651754751799)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651754086265.png)]$

网络层设备

路由器

路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。

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$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZlWhzzcw-1651754751801)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651754164829.png)]$
$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9SEBogJZ-1651754751801)(C:\Users\xiaomu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1651754182871.png)]$

三层设备的区别

路由器：可以互联两个不同网络层协议的网段。
网桥：可以互联两个物理层和链路层不同的网段。
集线器：不能互联两个物理层不同的网段。

	能否隔离冲突域	能否隔离广播域
物理层设备【傻瓜】（中继器、集线器）	×	×
链路层设备【路人】（网桥、交换机）	√	×
网络层设备【大佬】（路由器）	√	√

路由表与路由转发