网络基础

[b]网络基础[/b]

1. IP数据报，数据报datagram，理论最大长度不能超过2^16-1=65535字节，一般实际数据报很少超过1500B。TCP/UDP报文（segment）都是通过网络层的IP数据报进行发送，IP数据报是无连接出送。IP数据报最终通过Mac帧进行发送。

2. 数据报的发送受到MTU（Max Transfer Unit）的限制，如果单个数据报大小超过了MTU限制，会进行数据报分片传送，分片数据报的组合是根据片偏移进行的，片偏移的单位为8字节。分片涉及到的标志位：MF(More Fragment)=1表示还有后续分片，MF=0表示没有后续分片，DF(Don't Fragment)=0才允许进行数据报分片。

3. CIDR(Classless Inter-Domain Routing)无分类域间路由，VLSM(Variable Length Subnet Mask)可变长子网掩码。

Block_Size=256-10进制掩码，子网网络号从0，开始每次增加Block_size大小。

4. 端口号是传输层使用的，TCP,UDP协议首部含有双方端口号信息，IP首部只有ip地址相关信息，没有端口号信息。

5. ARP协议负责将ip地址转换为mac地址，然后来构造Mac帧（Frame）进行局域网的帧数据发送。

6. （二级）分类IP地址：<net-id,host-id>

A类最高位必须为：0，8位net-id。

B类最高位必须为：10，16位net-id。

C类最高位必须为：110，24位net-id。

7. 三级分类ip：<net-id,subnet-id,host-id>核心思想是从二级分类ip地址中的host-id部分拿出部分位来作为subnet-id，称为划分子网，对外不影响，划分子网只是部门内部事宜。

8. 分组转发算法（二级分类）

路由表格式：<net-id, next, interface>

说明： next表示下一跳路由地址，interface表示从哪一个接口送出，如果是直连网络，则next和interface一般是一样的。

a. 从数据报中提取目的ip地址D，然后得到目的网络号N.

b. 直连网络判断：若网络N与路由器直接相连，则直接交付给指定主机，否则间接交付转c。

c. 特定主机路由判断：查看路由表是否有地址为D的特定主机路由，如果有则从指定下一跳发出，否则d。

d. 其它网络路由判断：查看路由表是否有到网络N的路由，如果有则从指定下一跳发出，否则e。

e. 默认路由判断：如果路由表设置了默认路由，则从默认路由指定的下一跳发出，否则f。

f. 丢弃，并报告分组转发出错。

9. 划分子网下的分组转发算法（三级分类ip）

路由表格式：<net-id, submask, next, interface>

a. 从数据报中提取目的ip地址D。

b. 直连网络判断：将D与直连网络的netmask做and，如果存在匹配条目，则从该条目指定的下一跳发出，否则间接交付转c。

c. 特定主机路由判断：查看路由表是否有地址为D的特定主机路由，如果有则从指定下一跳发出，否则d。

d. 其它网络路由判断：将D与其它路由条目的netmask做and，如果存在匹配条目，则从该条目指定的下一跳发出，否则e。

e. 默认路由判断：如果路由表设置了默认路由，则从默认路由指定的下一跳发出，否则f。

f. 丢弃，并报告分组转发出错。

10. CIDR技术与路由聚合（构成超网）：CIDR技术可以采用任意位数来表示网络前缀（网络号），ip地址从三级分类再次还原到二级<netprefix,host-id>，具有相同netprefix的地址构成的地址集合称为一个CIDR地址块。

CIDR可以使用“/法”表示，eg：192.168.56.0/24，24表示netprefix位数即掩码。

路由聚合可以使得路由表的一个条目可以表示传统分类地址中的多个地址路由，因此称为聚合。

CIDR路由表格式：<net-id, mask, next, interface>

CIDR技术在路由匹配时，可能存在多条路由项目匹配目标地址，此时采用最长前缀匹配原则即选择mask位数最长的项作为匹配结果。