2016年考研计算机专业辅导:网络层
1、网络层的功能 异构网络互联原则,路由与转发的区别和工作原理,拥塞控制的一半处理方式。
2、路由算法 静态路由与动态路由的划分原则,距离-向量路由算法 ,链路状态路由算法 ,层次路由路由选择算法及其分类,Dijstra算法(求最短路由),OSPF部分详细讲解,. D-V法和L-S法(距离矢量法和链路状态法),介绍计算路由的方法,并写出路由表、画出路由树。
3、IPv4 IPv4分组原则,是一种分等级的地址结构。IPv4地址与NAT,地址转换的必要性和原理。子网划分与子网掩码的基本思路和具体实践中的注意事项。CIDR的概念和作用,即消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念,有效地分配 IPv4 的地址空间。
从概念上说,IP地址的层次结构具有两个重要特性:
每台主机分配了一个唯一的地址。
网络标识号的分配必须全球统一,但主机标识号可由本地分配,不需全球一致。 IP地址有不同的版本:IPv4、IPv6。现以当前因特网使用的IPv4(第4版本)为例说明IP编址,因特网(IP网)为每台主机分配一个唯一的4字节(32比特)IP地址。为了便于管理,把这32位地址按分级地址空间的树形表示法分为两个部分:网络号和主机号(net-id,host-id)。主机号为全0的网络地址定义为网络号,它标识因特网上的唯一网络。
4字节的IP地址,采用"点分十进制"的方法来表示,例如,202.119.224.93。每一个十进制数表示4个字节中的一个,排列次序从左到右。由于每个字节为8比特,所以每个十进制数只允许在0~255范围内。根据因特网上的网络规模,IP地址可分为A类、B类、C类、D类和E类。
(1) A类网:网络号为1字节,定义最高比特为0为A类网识别符,余下7比特为网络号,主机号则可有24比特编址。可见A类网支持大型网络,可用网络号为126个,每个A 类网可含224 =16777216个主机号。比如,IP地址为15.1.2.25,是A类网,其网络号为15,主机号为1.2.25。
(2) B类网:网络号为2字节,定义最高二比特为10为B类网识别符,余下14比特为网络号,主机号则可有16比特编址。B类网是中型网络,可用网络号为16382个,每个B 类网可含216 =65536个主机号。
(3) C类网:网络号为3字节,定义最高三比特为110为C类网识别符,余下21比特为网络号,主机号仅有8比特编址。C类网是小型网络,可用网络号为2097150个,每个C 类网可含28 =256个主机号,可用主机号为254个。
(4) D类网:不分网络号和主机号,定义最高四比特为1110为D类网址识别符,表示一个多播地址,即多目的地传输,可用来识别一组主机。
如何识别任一IP地址的属性?只须从点分法的最左一个十进制数,就可判断其归属。例如,1~126属A类网址,128~191属B类网址,192~223属C类网址,224~239属D类网址。除了以上四类网址外,还有E类地址,暂未使用。
对于因特网IP地址中有特定的专用地址,不作分配:
(1) 主机地址全为"0"
不论哪类网络,主机地址全为"0"表示指向本网,常用在路由表中。例如,18.0.0.0表示其网络号为18。
(2) 主机地址全为"1"
主机地址全为"1"表示广播地址,向特定的所在网上所有主机发送数据报。例如,IP地址为202.119.224.225,是要求指向202.119.224网上的所有主机转发数据报。
(3) 4字节32比特全为"1"
若IP地址4字节32比特全为"1",表示仅在本网内进行广播发送。
(4) 网络号127
TCP/IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址:127.0.0.1称之为回送地址(loopback),它将信息通过自身的接口发送后返回,可用来测试端口状态。 ARP协议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。DHCP协议透过 "租约" 的概念,有效且动态的分配客户端的 TCP/IP 设定,包括IP地址,子网掩码,网关,DNS等。ICMP协议 允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告,阐明ICMP 不是高层协议,而是IP层的协议,是为 IP 层数据报的数据,加上数据报的首部,组成 IP 数据报发送出去,典型应用如ping, tracert等。