《图解TCP/IP》笔记(五)IP协议与路由控制
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概念辨析：主机、路由器节点
- 主机：配备有IP地址，但不进行路由控制的设备
- 路由器：既配有IP地址又配有路由控制能力的设备
- 节点：主机和路由器的统称
网络层与数据链路层
- 数据链路层：提供两个设备之间的通信功能
- 网络层：没有负责直连的两个网络之间进行通信传输
MAC地址与IP地址
- MAC地址：属于数据链路层，用来标识同一链路中不同计算机的标识码；
- IP地址：属于网络层地址，所有主机或者路由器必须设定自己的IP地址
网络层对数据链路层的某些特性进行了抽象，数据链路的类型对IP地址形式透明，就是抽象化的一个例子。
路由控制
将分组数据发送到最终目标地址的功能。
多跳路由
路由器或者主机在转发IP数据包时只指定下一个路由器或主机，而不是将最终目标地址为止的所有通路表示出来。
当某个IP包到达路由器的时候，路由器首先查找其目标地址，从而再决定下一步应该再将这包发往哪个路由器，然后将包发送过去。
路由控制表
Routing Table
记录IP数据包下一步应该发送给哪个路由器。
默认路由与主机路由
默认路由：
- 路由表中任何一个地址都能与之匹配的记录
- 一般标记为0.0.0.0/0或者default，表示没有标识IP地址
主机路由：
- “IP地址/32”被称为主机路由
- 主机路由是指整个IP地址的所有位都将参与路由；
- 主机路由常用于不希望通过网络地址路由的情况；
路由表的聚合
路由表的聚合将已知的路由信息传送给周围其他的路由器，以达到控制路由信息的目的
面向无连接与面向有连接
- 面向无连接：不需要建立与对端目标地址之间的连接，上层遇到需要发送的数据会被立即发送；如IP；可靠性差；
- 面向有连接：需要事先建立连接，没有建立连接不可能发送数据；如TCP；可靠性高；
全局地址与私有地址
全局地址：
- 需要在整个互联网范围内保持统一
- 除去私有地址之外的都是全局地址
- 全局地址有ICANN统一进行管理
私有地址：
- 在同一域内保持统一即可
- 私有地址的范围：
- 不同域内出现相同的私有地址不会影响使用
- 私有地址结合NAT技术成为解决IP地址分配的主流解决方案
子网掩码
- 将IP地址进行分配会造成浪费，所以用子网掩码减少浪费
- 通过子网掩码将原来的A类、B类、C类等分类中主机地址部分用作子网地址，可将原网络分成多个物理网络的一种机制
- 所以IP地址有两种识别码：IP地址本身和表示网络内部的子网掩码
子网掩码的两种表示方式
方法一：将子网掩码与IP地址分别用两行表示
方法二：在每个IP地址的后面追加网络地址的位数，用“/”号隔开
课省略后面的0
CIDR与VLSM
CIDR和VLSM可以缓解全局IP地址不够用的问题，但是无法彻底解决，所以要IPv6
CLDR：
- 无类域间选路 Classless inter-Domain Routing
- 采用任意长度分割IP地址的网络标识和主机标识
- 任意长的连续多个地址都可以划分到一个较大的网络内
- 能够有效利用当前IPv4地址，同时降低路由器的负担
VLSM：
- 可变长子网掩码 Variable-Length Subnet Masks
- 可以随机修改组织内各个部门的子网掩码长度的机制
- 可以通过域间路由协议转换成RIP2和OSPF实现
- 理论上能将IP地址的利用率提高50%