計算機網絡-網絡層原理（下）

6 CIDR與路由聚合

位址聚合，給出一個位址，能夠知道其所在位址塊，并會計算位址塊中位址的個數，最大最小位址；給出一個位址塊，能夠合理劃分子網

DHCP協定

網絡位址轉換(NAT)

路由算法

7 了解RIP(Routing Information Protocol)及路由表更新過程

7.1 原理

• 路由資訊協定 RIP 是内部網關協定 IGP中最先得到廣泛使用的協定。
• RIP 是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協定，優點是簡單。
• RIP 協定要求網絡中的每一個路由器都要維護從它自己到其他每一個目的網絡的距離記錄

7.2 “距離”的定義

• 從一路由器到直接連接配接的網絡的距離定義為 1。
• 從一個路由器到非直接連接配接的網絡的距離定義為所經過的路由器數加 1。
• RIP 協定中的“距離”也稱為“跳數”(hop count)，因為每經過一個路由器，跳數就加 1。
• 這裡的“距離”實際上指的是“最短距離”

• 

• RIP 認為一個好的路由就是它通過的路由器的數目少,即“距離短”

RIP 允許一條路徑最多隻能包含 15 個路由器。是以“距離”的最大值為16 時即相當于不可達。可見 RIP 隻适用于小型網際網路

RIP 不能在兩個網絡之間同時使用多條路由。RIP 選擇一個具有最少路由器的路由（即最短路由），哪怕還存在另一條高速(低延遲時間)但路由器較多的路由

7.3 RIP 協定的三個要點

• 僅和相鄰路由器交換資訊。
• 交換的資訊是目前本路由器所知道的全部資訊，即自己的路由表。
• 按固定的時間間隔交換路由資訊，例如，每隔 30 秒

7.4 路由表的建立

• 路由器在剛剛開始工作時,隻知道到直連的網絡的距離（此距離定義為1）
• 以後,每一個路由器也隻和數目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由資訊
• 經過若幹次更新後,所有的路由器最終都會知道到達本自治系統中任何一個網絡的最短距離和下一跳路由器的位址

• RIP 協定的收斂(convergence)過程較快,即在自治系統中所有的結點都得到正确的路由選擇資訊的過程

7.5 距離向量算法

收到相鄰路由器（其位址為 X）的一個 RIP 封包

(1) 先修改此 RIP 封包中的所有項目：把“下一跳”字段中的位址都改為 X，并把所有的“距離”字段的值加 1

(2) 對修改後的 RIP 封包中的每一個項目，重複以下步驟：

若項目中的目的網絡不在路由表中，則把該項目加到路由表中。

else if若下一跳字段給出的路由器位址是同樣的，則把收到的項目替換原路由表中的項目。

else if若收到項目中的距離小于路由表中的距離，則進行更新

else什麼也不做

(3) 若 3 分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表，則把此相鄰路由器記為不可達路由器，即将距離置為16（16表示不可達）

(4) 傳回

7.6 路由器之間交換資訊

RIP協定讓一個自治系統中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換路由資訊，并不斷更新其路由表，使得從每一個路由器到每一個目的網絡的路由都是最短的（即跳數最少）

雖然所有的路由器最終都擁有了整個自治系統的全局路由資訊，但由于每一個路由器的位置不同，它們的路由表當然也應當是不同的

8 路由器的結構

• 路由器是一種具有多個輸入/出端口的專用計算機，其任務是轉發分組。也就是說，将路由器某個輸入端口收到的分組，按照分組要去的目的地（即目的網絡），把該分組從路由器的某個合适的輸出端口轉發給下一跳路由器
• 下一跳路由器也按照這種方法處理分組,直到該分組到達終點為止

• 

• “轉發”和“路由選擇”的差別

“轉發”(forwarding)就是路由器根據轉發表将收到的 IP 資料報從合适的端口轉發出去。

“路由選擇”(routing)則是按照分布式路由算法，根據從各相鄰路由器得到的關于網絡拓撲的變化情況，構造出整個路由表。

路由表是根據路由選擇算法得出的。而轉發表是從路由表得出的。

在讨論路由選擇的原理時，往往不去區分轉發表和路由表的差別

9 IP多點傳播需要哪兩種協定

網際組管理協定 IGMP (Internet Group Management Protocol)

為了使路由器知道多點傳播組成員的資訊

多點傳播路由選擇協定

連接配接在區域網路上的多點傳播路由器還必須和網際網路上的其他多點傳播路由器協同工作，以便把多點傳播資料報用最小代價傳送給所有的組成員