? 网络层中继系统：路由器(router)。
? 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 ? 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
十六、网络互连使用路由器
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当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。
网关由于比较复杂，目前使用得较少。 互联网都是指用路由器进行互连的网络。
由于历史的原因，许多有关 TCP/IP 的文献将网络层使用的路由器称为网关。 ? 路由器总是具有两个或两个以上的 IP 地址。
? 路由器的每一个接口都有一个不同网络号的 IP 地址。
十七、分类 IP 地址
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。
两级的 IP 地址可以记为：IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} ， ::= 代表“定义为”
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
常用的三种类别的 IP 地址
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IP 地址的一些重要特点
(1) IP 地址是一种分等级的地址结构
(2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。
? 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络 号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。
? 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一 个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，无论是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域 网，都是平等的。
十八、IP 地址与硬件地址
? 网络层及以上使用 IP 地址
路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择
? 链路层及以下使用MAC地址
在具体的物理网络的链路层只能看见 MAC 帧而看不见 IP 数据报
十九、地址解析协议 ARP 和逆地址解析协议 RARP
1、ARP
不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。 每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。
当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。
ARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。
如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。
2、RARP
逆地址解析协议 RARP 使只知道自己硬件地址的主机能够知道其 IP 地址。 这种主机往往是无盘工作站。 因此 RARP协议目前已很少使用。
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二十、查找路由表
在路由表中，对每一条路由，最主要的是（目的网络地址，下一跳地址）.
根据目的网络地址就能确定下一跳路由器，这样做的结果是：
? IP 数据报最终一定可以找到目的主机所在目的网络上的路由器（可能要通过多次的间接交
付）。 ? 只有到达最后一个路由器时，才试图向目的主机进行直接交付。
二十一、划分子网(subnetting)
从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地
址。这种做法叫作划分子网(subnetting) 。划分子网已成为因特网的正式标准协议。
? 划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。
? 从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个 位。
? IP地址 ::= {<网络号>, <子网号>, <主机号>}
? 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网 络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。
? 然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 subnet-id 找到目 的子网。
? 最后就将 IP 数据报直接交付目的主机。
子网掩码
? 从一个 IP 数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。
? 使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。
IP 地址的各字段和子网掩码
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默认子网掩码
二十二、因特网的路由选择协议
1、 有关路由选择协议的几个基本概念: 1) 理想的路由算法
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算法必须是正确的和完整的。 算法在计算上应简单。
算法应能适应通信量和网络拓扑的变化，这就是说，要有自适应性。 算法应具有稳定性。 算法应是公平的。 算法应是最佳的。
2、关于“最佳路由”
? 不存在一种绝对的最佳路由算法。
? 所谓“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。 ? 实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想的算法。 ? 路由选择是个非常复杂的问题
? 它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
? 路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变化有时无法事先知道。
3、从路由算法的自适应性考虑：
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? 静态路由选择策略——即非自适应路由选择，其特点是简单和开销较小，但不能及时适应网络状态的变化。
? 动态路由选择策略——即自适应路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂，开销也比较大。 4、因特网中的两大类路由选择协议：
? 内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)——即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。目前这类路由选择协议使用得最多，其具体的协议有多种，如 RIP 和 OSPF 协议：
? RIP: Routing Information Protocol 路由信息协议
→ RIP 协议的三个要点：
? 仅和相邻路由器交换信息。
? 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。 ? 按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。
? OSPF：Open Shortest Path First 开放最短路径优先
? 外部网关协议EGP (External Gateway Protocol) —— 若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议 EGP。在外部网关协议中目前使用最多的是BGP-4。
? BGP：Border Gateway Protocol 边界网关协议
? BGP 是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议。
? 边界网关协议 BGP 只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由
（不能兜圈子），而并非要寻找一条最佳路由。
二十三、IP
多播
1、 IP 多播的基本概念
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计算机网络(第5版)重点知识总结
