《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全》第四章網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)與協(xié)議主要內(nèi)容本章學(xué)習(xí)目標(biāo)理解網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)理解虛電路網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)掌握路由器體系結(jié)構(gòu)掌握IP協(xié)議IP數(shù)據(jù)報(bào)IP地址與子網(wǎng)劃分CIDR與路由聚合掌握DHCP、NAT、ICMP、ARP等協(xié)議掌握典型路由算法和路由協(xié)議主要內(nèi)容第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)第三節(jié)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備第四節(jié)網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層第六節(jié)

路由算法與

路由協(xié)議2本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)和虛電路網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制方法IPv4協(xié)議DHCP協(xié)議ICMP協(xié)議NATIPv4地址子網(wǎng)劃分路由聚合路由選擇算法和路由選擇協(xié)議本章難點(diǎn)IPv4地址IP數(shù)據(jù)報(bào)分片子網(wǎng)劃分路由聚合DHCP協(xié)議交互過程N(yùn)AT工作原理及其穿透技術(shù)ICMP協(xié)議作用路由協(xié)議RIPOSPFBGP3第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)4李全龍網(wǎng)絡(luò)層從發(fā)送主機(jī)向接收主機(jī)傳送報(bào)文段（segment）發(fā)送主機(jī)：將報(bào)文段封裝到數(shù)據(jù)報(bào)（datagram）中接收主機(jī)：向傳輸層交付報(bào)文段（segment）每個(gè)主機(jī)和路由器都運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議路由器檢驗(yàn)所有穿越它的IP數(shù)據(jù)報(bào)的頭部域決策如何處理IP數(shù)據(jù)報(bào)5applicationtransportnetworkdatalinkphysicalapplicationtransportnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysicalnetworkdatalinkphysical第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層核心功能-轉(zhuǎn)發(fā)與路由轉(zhuǎn)發(fā)(forwarding):將分組從路由器的輸入端口轉(zhuǎn)移到合適的輸出端口路由(routing):確定分組從源到目的經(jīng)過的路徑路由算法

（routingalgorithms）61230111地址轉(zhuǎn)發(fā)表地址輸出鏈路01000101011110013221路由算法(routingalgorithm)路由算法(協(xié)議)確定通過網(wǎng)絡(luò)的端到端路徑轉(zhuǎn)發(fā)表確定在本路由器如何轉(zhuǎn)發(fā)分組第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層核心功能-連接建立7某些網(wǎng)絡(luò)的重要功能:ATM,幀中繼,X.25數(shù)據(jù)分組傳輸之前兩端主機(jī)需要首先建立虛擬/邏輯連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器）參與連接的建立網(wǎng)絡(luò)層連接與傳輸層連接的對(duì)比:網(wǎng)絡(luò)層連接:兩個(gè)主機(jī)之間(路徑上的路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參與其中)傳輸層連接:兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間（對(duì)中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備透明）第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)模型8無連接服務(wù)(connection-lessservice):不事先為系列分組的傳輸確定傳輸路徑每個(gè)分組獨(dú)立確定傳輸路徑不同分組可能傳輸路徑不同數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)(datagramnetwork)連接服務(wù)(connectionservice):首先為系列分組的傳輸確定從源到目的經(jīng)過的路徑(建立連接)然后沿該路徑（連接）傳輸系列分組系列分組傳輸路徑相同傳輸結(jié)束后拆除連接虛電路網(wǎng)絡(luò)(virtual-circuitnetwork)第一節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)李全龍第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)

連接服務(wù)與無連接服務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)網(wǎng)絡(luò)與虛電路(virtual-circuit)網(wǎng)絡(luò)是典型兩類分組交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)層無連接服務(wù)虛電路網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)層連接服務(wù)類似于傳輸層的無連接服務(wù)（UDP）和面向連接服務(wù)（TCP），但是網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)：主機(jī)到主機(jī)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)核心實(shí)現(xiàn)10第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)虛電路(Virtualcircuits)11虛電路：一條從源主機(jī)到目的主機(jī)，類似于電路的路徑(邏輯連接)分組交換每個(gè)分組的傳輸利用鏈路的全部帶寬源到目的路徑經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備共同完成虛電路功能第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)虛電路(Virtualcircuits)通信過程：呼叫建立(callsetup)→數(shù)據(jù)傳輸→拆除呼叫每個(gè)分組攜帶虛電路標(biāo)識(shí)(VCID)，而不是目的主機(jī)地址虛電路經(jīng)過的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器)，維護(hù)每條經(jīng)過它的虛電路連接狀態(tài)鏈路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源(如帶寬、緩存等)可以面向VC進(jìn)行預(yù)分配預(yù)分配資源=可預(yù)期服務(wù)性能如ATM的電路仿真（CBR）12VCIDVCIDVCIDVCID第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)VC的具體實(shí)現(xiàn)每條虛電路包括:從源主機(jī)到目的主機(jī)的一條路徑虛電路號(hào)（VCID），

沿路每段鏈路一個(gè)編號(hào)沿路每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備（如路由器），利用轉(zhuǎn)發(fā)表記錄經(jīng)過的每條虛電路沿某條虛電路傳輸?shù)姆纸M，攜帶對(duì)應(yīng)虛電路的VCID，而不是目的地址同一條VC，在每段鏈路上的VCID通常不同路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表改寫/替換虛電路號(hào)13第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)123接口號(hào)R1VC轉(zhuǎn)發(fā)表14122232VC號(hào)11232226311837217197387…………路由器R1的VC轉(zhuǎn)發(fā)表:VC路徑上每個(gè)路由器都需要維護(hù)VC連接的狀態(tài)信息！

輸入接口

輸入VC#輸出接口輸出VC#第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層虛電路信令協(xié)議(signalingprotocols)用于VC的建立、維護(hù)與拆除路徑選擇應(yīng)用于虛電路網(wǎng)絡(luò)如ATM、幀中繼(frame-relay)網(wǎng)絡(luò)等目前的Internet不采用151.初始呼叫2.呼叫到達(dá)3.接受呼叫4.呼叫建立5.數(shù)據(jù)流開始6.接收數(shù)據(jù)第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層無連接每個(gè)分組攜帶目的地址路由器根據(jù)分組的目的地址轉(zhuǎn)發(fā)分組基于路由協(xié)議/算法構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)表檢索轉(zhuǎn)發(fā)表每個(gè)分組獨(dú)立選路161.發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層2.接收數(shù)據(jù)報(bào)第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)表171230111地址轉(zhuǎn)發(fā)表地址輸出鏈路01000101011110013221路由算法(routingalgorithm)路由算法(協(xié)議)確定通過網(wǎng)絡(luò)的端到端路徑轉(zhuǎn)發(fā)表確定在本路由器如何轉(zhuǎn)發(fā)分組第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)123數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)表18IP地址路由算法轉(zhuǎn)發(fā)表目的地址輸出鏈路地址1地址2地址3地址4322140多億IP地址第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)123數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)表19IP地址路由算法轉(zhuǎn)發(fā)表目的地址輸出鏈路地址范圍1地址范圍2地址范圍3地址范圍43221列表地址范圍(聚合轉(zhuǎn)發(fā)表入口)第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)目的地址范圍11001000000101110001000000000000至

1100100000010111000101111111111111001000000101110001100000000000至1100100000010111000110111111111111001000000101110001110000000000至11001000000101110001111111111111其他鏈路接口0123數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)表20第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)Q:

如果地址范圍劃分的不是這么“完美”會(huì)怎么樣？數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)表2111001000000101110001000000000000至1100100000010111000101111111111111001000000101110001100000000000至1100100000010111000110111111111111001000000101110001110000000000至11001000000101110001111111111111其他0123第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)前綴匹配優(yōu)先22目的地址范圍110010000001011100010************110010000001011100011000*********110010000001011100011************其他

例如：DA:11001000000101110001011010100001從哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)？DA:11001000000101110001100010101010從哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)？在檢索轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)，優(yōu)先選擇與分組目的地址匹配前綴最長(zhǎng)的入口（entry）。最長(zhǎng)前綴匹配優(yōu)先鏈路接口0123A:0A:1第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)交換vs

虛電路交換23第二節(jié)

虛電路網(wǎng)絡(luò)與

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目虛電路交換數(shù)據(jù)報(bào)交換端到端連接需要先建立連接不需要建立連接地址每個(gè)分組含有一個(gè)短的虛電路號(hào)每個(gè)分組包含源和目的端地址分組順序按序發(fā)送，按序接收按序發(fā)送，不一定按序接收路由選擇建立VC時(shí)需要路由選擇，之后所有分組都沿此路由轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)每個(gè)分組獨(dú)立選擇轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)失效的影響所有經(jīng)過失效結(jié)點(diǎn)的VC終止除了崩潰時(shí)丟失分組外，無其他影響差錯(cuò)控制由通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)流量控制由通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)擁塞控制若有足夠的緩沖區(qū)分配給已經(jīng)建立的VC，則容易控制由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)狀態(tài)信息建立的每條虛電路都要求占用經(jīng)過的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的表空間網(wǎng)絡(luò)不存儲(chǔ)狀態(tài)信息通信類型傳輸質(zhì)量要求高的通信數(shù)據(jù)通信，非實(shí)時(shí)通信典型網(wǎng)絡(luò)X.25、幀中繼、ATM因特網(wǎng)第三節(jié)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備李全龍異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的基本策略主要包括協(xié)議轉(zhuǎn)換和構(gòu)建虛擬互連網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議轉(zhuǎn)換機(jī)制采用一類支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)中間設(shè)備，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)發(fā)。這種中間設(shè)備可以在除物理層之外的任何一層實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換通過構(gòu)建虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連是在現(xiàn)有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)同構(gòu)的虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)均只需封裝、轉(zhuǎn)發(fā)虛擬互連網(wǎng)絡(luò)分組，同時(shí)引入虛擬互聯(lián)網(wǎng)中間設(shè)備互連異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)一的虛擬互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分組。IP網(wǎng)絡(luò)就是此類虛擬互聯(lián)網(wǎng)，Internet是利用IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的全球最大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是典型的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：中繼器、集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)等25第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備路由器26核心功能:運(yùn)行路由算法/協(xié)議(RIP,OSPF,BGP)從輸入鏈路向輸出鏈路轉(zhuǎn)發(fā)分組高速交換結(jié)構(gòu)

(switchingfabric)路由處理器輸入端口輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)選路,管理計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)表（路由表）推送至輸入端口第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備輸入端口功能非集中交換:

根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址檢索轉(zhuǎn)發(fā)表（路由表），決策需要將該IP數(shù)據(jù)報(bào)交換到哪個(gè)輸出端口目標(biāo)：完成“線速”處理排隊(duì)：若數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)速率快于交換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)速率物理層:比特接收數(shù)據(jù)鏈路層:e.g.,以太網(wǎng)27第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備交換結(jié)構(gòu)從輸入端口緩存向輸出端口緩存轉(zhuǎn)移分組交換速率三類交換結(jié)構(gòu)：28第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備輸出端口緩存排隊(duì)分組調(diào)度FCFS（先到先服務(wù)）的調(diào)度策略，當(dāng)然，也可以執(zhí)行其他調(diào)度策略，比如按優(yōu)先級(jí)調(diào)度、按IP數(shù)據(jù)報(bào)的TOS（TypeofService，服務(wù)類型）類型調(diào)度等。29第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制30李全龍擁塞控制的方法傳輸層端到端擁塞控制：網(wǎng)絡(luò)層不需要顯式的提供支持端系統(tǒng)通過觀察loss，delay等網(wǎng)絡(luò)行為判斷是否發(fā)生擁塞TCP采取這種方法網(wǎng)絡(luò)層（輔助）擁塞控制：路由器向發(fā)送方顯式地反饋網(wǎng)絡(luò)擁塞信息簡(jiǎn)單的擁塞指示(1bit)：SNA,DECbit,TCP/IPECN,ATM)指示發(fā)送方應(yīng)該采取何種速率31第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制策略流量感知路由一種擁塞預(yù)防措施選擇流量小的路徑可能出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象32第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制策略準(zhǔn)入控制一種廣泛應(yīng)用于虛電路網(wǎng)絡(luò)的擁塞預(yù)防技術(shù)基本思想是對(duì)新建虛電路審核，如果新建立的虛電路會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)變得擁塞，那么網(wǎng)絡(luò)拒絕建立該新虛電路。準(zhǔn)入控制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，在于當(dāng)建立一條新虛電路會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，應(yīng)該如何反應(yīng)。需要某種方法來對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的流量、擁塞狀況進(jìn)行量化。常用的方法是基于平均流量和瞬時(shí)流量，來判斷是否有能力接受新虛電路而不會(huì)發(fā)生擁塞。準(zhǔn)入控制不能僅基于每條虛電路的瞬時(shí)流量來判斷是否允許新建虛電路，同時(shí)還要考慮每條虛電路的平均流量等因素。33第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制策略流量調(diào)節(jié)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，可以通過調(diào)整發(fā)送方向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率來消除擁塞。兩個(gè)基本問題：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)如何能夠感知到網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)生了擁塞呢？當(dāng)路由器感知到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞時(shí)，應(yīng)該如何將這個(gè)擁塞信息通知到其上游結(jié)點(diǎn)？?jī)煞N策略：抑制分組背壓34第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制策略負(fù)載脫落負(fù)載脫落是消除擁塞的另一種方法，即通過有選擇地主動(dòng)丟棄一些數(shù)據(jù)報(bào)，來減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，從而緩解或消除擁塞。當(dāng)路由器中的數(shù)據(jù)報(bào)得不到及時(shí)處理，可能面臨被丟棄的危險(xiǎn)時(shí)，路由器就主動(dòng)將該數(shù)據(jù)報(bào)丟棄掉。實(shí)施負(fù)載脫落時(shí)，應(yīng)該丟掉哪些數(shù)據(jù)報(bào)成為首要關(guān)心的問題。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞，而需要采取負(fù)載脫落時(shí)，選擇丟棄哪些數(shù)據(jù)報(bào)是關(guān)鍵，通常與上層應(yīng)用有關(guān)。35第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制案例：ATMABR36ABR：availablebitrate“彈性服務(wù)”如果發(fā)送方路徑“underloaded”使用可用帶寬如果發(fā)送方路徑擁塞將發(fā)送速率降到最低保障速率RM(resourcemanagement)cells發(fā)送方發(fā)送交換機(jī)設(shè)置RMcell位(網(wǎng)絡(luò)輔助)NIbit:速率不許增長(zhǎng)CIbit:擁塞指示RMcell由接收方返回給發(fā)送方第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制案例：ATMABR擁塞控制37在RMcell中有顯式的速率(ER)字段：兩個(gè)字節(jié)擁塞的交換機(jī)可以將ER置為更低的值發(fā)送方獲知路徑所能支持的最小速率數(shù)據(jù)cell中的EFCI位:擁塞的交換機(jī)將其設(shè)為1如果RMcell前面的datacell的EFCI位被設(shè)為1，那么發(fā)送方在返回的RMcell中置CI位第四節(jié)

網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層38李全龍傳輸層:TCP,UDP鏈路層物理層Internet網(wǎng)絡(luò)層39主機(jī)、路由器網(wǎng)絡(luò)層主要功能：轉(zhuǎn)發(fā)表(路由表)路由協(xié)議

路徑選擇RIP,OSPF,BGPIP協(xié)議

尋址規(guī)約(conventions)

數(shù)據(jù)報(bào)(分組)格式

分組處理規(guī)約ICMP協(xié)議

差錯(cuò)報(bào)告

路由器“信令”網(wǎng)絡(luò)層第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IPv4數(shù)據(jù)報(bào)(分組)格式40可變部分首部固定部分位04816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度數(shù)據(jù)（e.g.TCP、UDP段）首部IP數(shù)據(jù)報(bào)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4104816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度版本號(hào)字段占4位：IP協(xié)議的版本號(hào)E.g.4→IPv4，6→IPv6第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4204816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度字段占4位：IP分組首部長(zhǎng)度以4字節(jié)為單位E.g.5→IP首部長(zhǎng)度為20(5×4)字節(jié)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4304816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度服務(wù)類型(TOS)字段占8位：指示期望獲得哪種類型的服務(wù)1998年這個(gè)字段改名為區(qū)分服務(wù)只有在網(wǎng)絡(luò)提供區(qū)分服務(wù)(DiffServ)時(shí)使用一般情況下不使用，通常IP分組的該字段(第2字節(jié))的值為00H第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4404816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度總長(zhǎng)度字段占16位：IP分組的總字節(jié)數(shù)(首部+數(shù)據(jù))最大IP分組的總長(zhǎng)度：65535B最小的IP分組首部：20BIP分組可以封裝的最大數(shù)據(jù)：65535-20=65515B第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4504816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度生存時(shí)間（TTL）字段占8位：IP分組在網(wǎng)絡(luò)中可以通過的路由器數(shù)（或跳步數(shù)）路由器轉(zhuǎn)發(fā)一次分組，TTL減1如果TTL=0，路由器則丟棄該IP分組第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4604816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度協(xié)議字段占8位：指示IP分組封裝的是哪個(gè)協(xié)議的數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)復(fù)用/分解E.g.6為TCP，表示封裝的為TCP段；17為UDP，表示封裝的是UDP數(shù)據(jù)報(bào)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4704816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度首部校驗(yàn)和字段占16位：實(shí)現(xiàn)對(duì)IP分組首部的差錯(cuò)檢測(cè)計(jì)算校驗(yàn)和時(shí)，該字段置全0采用反碼算數(shù)運(yùn)算求和，和的反碼作為首部校驗(yàn)和字段逐跳計(jì)算、逐跳校驗(yàn)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4804816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度源IP地址、目的IP地址字段各占32位：分別標(biāo)識(shí)發(fā)送分組的源主機(jī)/路由器(網(wǎng)絡(luò)接口)和接收分組的目的主機(jī)/路由器（網(wǎng)絡(luò)接口）的IP地址第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式4904816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度選項(xiàng)字段占長(zhǎng)度可變，范圍在1~40B之間：攜帶安全、源選路徑、時(shí)間戳和路由記錄等內(nèi)容實(shí)際上很少被使用第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式5004816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度填充字段占長(zhǎng)度可變，范圍在0~3B之間：目的是補(bǔ)齊整個(gè)首部，符合32位對(duì)齊，即保證首部長(zhǎng)度是4字節(jié)的倍數(shù)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議……最大傳輸單元(MTU)51網(wǎng)絡(luò)鏈路存在MTU(最大傳輸單元)—鏈路層數(shù)據(jù)幀可封裝數(shù)據(jù)的上限不同鏈路的MTU不同IP分組HDataT數(shù)據(jù)幀MTU=Max(Data)MTU1MTU2IF:MTU1>MTU2第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議……IP分片與重組大IP分組向較小MTU鏈路轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可以被“分片”(fragmented)1個(gè)IP分組分為多片IP分組IP分片到達(dá)目的主機(jī)后進(jìn)行“重組”(reassembled)IP首部的相關(guān)字段用于標(biāo)識(shí)分片以及確定分片的相對(duì)順序總長(zhǎng)度、標(biāo)識(shí)、標(biāo)志位和片偏移52分片:

輸入:1個(gè)大IP分組輸出:3個(gè)小IP分組（片）重組第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式5304816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)(ID)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)字段占16位：標(biāo)識(shí)一個(gè)IP分組IP協(xié)議利用一個(gè)計(jì)數(shù)器，每產(chǎn)生IP分組計(jì)數(shù)器加1，作為該IP分組的標(biāo)識(shí)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式5404816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)(ID)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度標(biāo)志位字段占3位：DF(Don'tFragment)MF(MoreFragment)DF=1：禁止分片；

DF=0：允許分片MF=1：非最后一片；

MF=0：最后一片(或未分片)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分組格式5504816192431標(biāo)志位生存時(shí)間(TTL)協(xié)議標(biāo)識(shí)(ID)片偏移填充首部檢驗(yàn)和源IP地址目的IP地址選項(xiàng)字段（長(zhǎng)度可變）位數(shù)據(jù)版本號(hào)服務(wù)類型(TOS)總長(zhǎng)度首部長(zhǎng)度片偏移字段占13位：一個(gè)IP分組分片封裝原IP分組數(shù)據(jù)的相對(duì)偏移量片偏移字段以8字節(jié)為單位第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分片過程假設(shè)原IP分組總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，待轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的MTU為M若L>M，且DF=0，則可以/需要分片分片時(shí)每個(gè)分片的標(biāo)識(shí)復(fù)制原IP分組的標(biāo)識(shí)通常分片時(shí)，除最后一個(gè)分片，其他分片均分為MTU允許的最大分片一個(gè)最大分片可封裝的數(shù)據(jù)應(yīng)該是8的倍數(shù)，因此，一個(gè)最大分片可封裝的數(shù)據(jù)為：需要的總片數(shù)為：56第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP分片過程每片的片偏移字段取值為：每片的總長(zhǎng)度字段為：每片的MF標(biāo)志位為：57第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議ID=xoffset=0fragflag=0length=4000ID=xoffset=0MF=1length=1500ID=xoffset=185MF=1length=1500ID=xoffset=370MF=0length=10401個(gè)大數(shù)據(jù)報(bào)分片為3個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)（片）例如:4000B數(shù)據(jù)報(bào)輸出鏈路MTU=1500BDF=0封裝1480B數(shù)據(jù)片偏移=1480/8IP分片過程58第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP編址(addressing)IP分組：源地址(SA)-從哪兒來目的地址(DA)-到哪兒去接口(interface):

主機(jī)/路由器與物理鏈路的連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層功能路由器通常有多個(gè)接口主機(jī)通常只有一個(gè)或兩個(gè)接口(e.g.，有線的以太網(wǎng)接口，無線的802.11接口)59IP分組SADASADA第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP編址(addressing)IP地址:

32比特(IPv4)編號(hào)標(biāo)識(shí)主機(jī)、路由器的接口IP地址與每個(gè)接口關(guān)聯(lián)怎樣為接口分配IP地址呢？60110111110000000100000001000000012231117=第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議223.1.1.1223.1.1.3223.1.1.4223.1.2.9223.1.3.2223.1.3.1223.1.1.2223.1.3.27223.1.2.2223.1.2.1IP子網(wǎng)（Subnets）61IP地址:

網(wǎng)絡(luò)號(hào)(NetID)–高位比特主機(jī)號(hào)(HostID)–低位比特IP子網(wǎng)：IP地址具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的設(shè)備接口不跨越路由器（第三及以上層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）可以彼此物理聯(lián)通的接口subnet/24/24/24第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP子網(wǎng)（Subnets）62圖中網(wǎng)絡(luò)有多少個(gè)IP子網(wǎng)?7第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議223.1.1.1223.1.1.3223.1.1.4223.1.2.9223.1.3.2223.1.3.1223.1.1.2223.1.3.27223.1.2.2223.1.2.1IP子網(wǎng)（Subnets）63IP地址:

網(wǎng)絡(luò)號(hào)(NetID)–高位比特主機(jī)號(hào)(HostID)–低位比特IP子網(wǎng)：IP地址具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的設(shè)備接口不跨越路由器（第三及以上層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）可以彼此物理聯(lián)通的接口subnet第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)64“有類”編址:第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)65“有類”編址:4.1網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)66“有類”編址:第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)67“有類”編址:第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)68“有類”編址:第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議NetIDHostID作為IP分組源地址作為IP分組目的地址用途全0全0可以不可以在本網(wǎng)范圍內(nèi)表示本機(jī)；在路由表中用于表示默認(rèn)路由(相當(dāng)于表示整個(gè)Internet網(wǎng)絡(luò))全0特定值不可以可以表示本網(wǎng)內(nèi)某個(gè)特定主機(jī)全1全1不可以可以本網(wǎng)廣播地址(路由器不轉(zhuǎn)發(fā))特定值全0不可以不可以網(wǎng)絡(luò)地址，表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)特定值全1不可以可以直接廣播地址，對(duì)特定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)進(jìn)行廣播127非全0或非全1的任何數(shù)可以可以用于本地軟件環(huán)回測(cè)試，稱為環(huán)回地址特殊IP地址69第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議ClassNetIDsBlocksA101B172.16to172.3116C192.168.0to192.168.255256私有（Private）IP地址70第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議223.1.1.1223.1.1.3223.1.1.4223.1.2.9223.1.3.2223.1.3.1223.1.1.2223.1.3.27223.1.2.2223.1.2.1IP子網(wǎng)（Subnets）71IP地址:

網(wǎng)絡(luò)號(hào)(NetID)–高位比特主機(jī)號(hào)(HostID)–低位比特IP子網(wǎng)：IP地址具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的設(shè)備接口不跨越路由器（第三及以上層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）可以彼此物理聯(lián)通的接口subnet第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IP地址(Addresses)72“有類”編址:第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)劃分(Subnetting)？73如何區(qū)分一個(gè)IP子網(wǎng)更小范圍網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)）?子網(wǎng)劃分第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)劃分？IP地址:

網(wǎng)絡(luò)號(hào)(NetID)–高位比特子網(wǎng)號(hào)(SubID)–原網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號(hào)部分比特主機(jī)號(hào)(HostID)–低位比特74SubID=00SubID=01SubID=10SubID=11第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)劃分？IP地址:

網(wǎng)絡(luò)號(hào)(NetID)–高位比特子網(wǎng)號(hào)(SubID)–原網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號(hào)部分比特主機(jī)號(hào)(HostID)–低位比特如何確定是否劃分了子網(wǎng)？利用多少位劃分子網(wǎng)？子網(wǎng)掩碼75SubID=00SubID=01SubID=10SubID=11第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)掩碼形如IP地址:32位點(diǎn)分十進(jìn)制形式取值：NetID、SubID位全取1HostID位全取0例如：A網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為：B網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為：C網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為：借用3比特劃分子網(wǎng)的B網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為：76子網(wǎng)地址+子網(wǎng)掩碼→準(zhǔn)確確定子網(wǎng)大小第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)劃分例如：子網(wǎng)，，劃分為等長(zhǎng)的4個(gè)子網(wǎng)路由器如何確定應(yīng)該將IP分組轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)子網(wǎng)？779249228929292第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用將IP分組的目的IP地址與子網(wǎng)掩碼按位與運(yùn)算，提取子網(wǎng)地址例如：目的IP地址：12，子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)地址：(子網(wǎng)掩碼：)地址范圍：~55可分配地址范圍：~54廣播地址：557812=10101100001000000000000101110000=1111111111111111111111100000000010101100001000000000000000000000

1723200第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)SubID(二進(jìn)制)HostID取值范圍(二進(jìn)制)第4八位組取值范圍(十進(jìn)制)1#00000000thru11111.0thru.312#00100000thru11111.32thru.633#01000000thru11111.64thru.954#01100000thru11111.96thru.1275#10000000thru11111.128thru.1596#10100000thru11111.160thru.1917#11000000thru11111.192thru.2238#11100000thru11111.224thru.255一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)舉例79第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議子網(wǎng)SubID(二進(jìn)制)HostID取值范圍(二進(jìn)制)第4八位組取值范圍(十進(jìn)制)1#00000000thru11111.0thru.312#00100000thru11111.32thru.633#01000000thru11111.64thru.954#01100000thru11111.96thru.1275#10000000thru11111.128thru.1596#10100000thru11111.160thru.1917#11000000thru11111.192thru.2238#11100000thru11111.224thru.255一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)舉例80第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議CIDR無類域間路由(CIDR:

ClasslessInterDomainRouting)消除傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址界限NetID+SubID→NetworkPrefix(Prefix)可以任意長(zhǎng)度融合子網(wǎng)地址與子網(wǎng)掩碼，方便子網(wǎng)劃分無類地址格式：a.b.c.d/x，其中x為前綴長(zhǎng)度例如子網(wǎng)4，92→4/268111001000000101110001000000000000PrefixHostID/23第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議超網(wǎng)CIDR與路由聚合無類域間路由(CIDR:

ClasslessInterDomainRouting)提高IPv4地址空間分配效率提高路由效率將多個(gè)子網(wǎng)聚合為一個(gè)較大的子網(wǎng)構(gòu)造超網(wǎng)（supernetting）路由聚合（routeaggregation）82子網(wǎng)子網(wǎng)2子網(wǎng)4子網(wǎng)1子網(wǎng)3第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議/23/24/247Internet轉(zhuǎn)發(fā)表目的網(wǎng)絡(luò)接口/23/24/24Internet222121/22路由聚合83/22第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議/23/24/247Internet轉(zhuǎn)發(fā)表目的網(wǎng)絡(luò)接口/22Internet2121路由聚合84/22第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議“將地址前綴為/20的IP分組發(fā)給我”/23/23/23Fly-By-Night-ISP組織0組織7Internet組織1ISPs-R-Us“將地址前綴為/16的IP分組發(fā)給我”/23組織2......層級(jí)編址使得路由信息通告更高效:路由聚合85第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議選用更具體的路由：最長(zhǎng)前綴匹配優(yōu)先！“將地址前綴為/20的IP分組發(fā)給我”/23/23/23Fly-By-Night-ISP組織0組織7Internet組織1ISPs-R-Us“將地址前綴為/16或

/23的IP分組發(fā)給我”/23組織2......路由聚合86第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議沖突域vs廣播域vs子網(wǎng)沖突域、廣播域和子網(wǎng)？如何分割沖突域？如何分割廣播域？87toexternalnetworkroutermailserverwebserver沖突域廣播域IP子網(wǎng)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv6：動(dòng)機(jī)最初動(dòng)機(jī):32位IPv4地址空間已分配殆盡

其他動(dòng)機(jī):改進(jìn)首部格式快速處理/轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)支持QoSIPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式:固定長(zhǎng)度的40字節(jié)基本首部不允許分片88選項(xiàng)基本首部

擴(kuò)展首部1

擴(kuò)展首部N…數(shù)據(jù)部分(e.g.TCP段)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)載荷第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式89041631版本位目的地址（128位）源地址（128位）下一個(gè)首部流標(biāo)簽12優(yōu)先級(jí)載荷長(zhǎng)度跳步限制24載荷（擴(kuò)展首部+數(shù)據(jù)）IPv6的基本首部（40B）IPv6的有效載荷(至64KB)優(yōu)先級(jí)(priority):

標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)先級(jí)流標(biāo)簽(flowLabel):

標(biāo)識(shí)同一“流”中的數(shù)據(jù)報(bào)下一個(gè)首部(nextheader):

標(biāo)識(shí)下一個(gè)選項(xiàng)首部或上層協(xié)議首部(如TCP首部)第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議其他改變vsIPv4校驗(yàn)和(checksum):

徹底移除，以減少每跳處理時(shí)間選項(xiàng)(options):

允許，但是從基本首部移出，定義多個(gè)選項(xiàng)首部，通過“下一個(gè)首部”字段指示ICMPv6:

新版ICMP附加報(bào)文類型，e.g.“PacketTooBig”多播組管理功能90第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv6地址表示形式一般形式: 1080:0:FF:0:8:800:200C:417A壓縮形式: FF01:0:0:0:0:0:0:43

壓縮→FF01::43IPv4-嵌入形式: 0:0:0:0:0:FFFF:

或::FFFF:地址前綴: 2002:43c:476b::/48

(注:IPv6不再使用掩碼!)URLs:http://[3FFE::1:800:200C:417A]:800091第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv6基本地址類型單播(unicast):

一對(duì)一通信多播(multicast):

一對(duì)多通信任意播(anycast):

一對(duì)一組之一（最近一個(gè)）通信MMMAAAU92第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議IPv4SA,DAIPv4首部字段IPv4數(shù)據(jù)報(bào)IPv4載荷IPv4向IPv6過渡不可能在某個(gè)時(shí)刻所有路由器同時(shí)被更新為IPv6不會(huì)有

“標(biāo)志性的日期”IPv4和IPv6路由器共存的網(wǎng)絡(luò)如何運(yùn)行？隧道(tunneling):IPv6數(shù)據(jù)報(bào)作為IPv4數(shù)據(jù)報(bào)的載荷進(jìn)行封裝，穿越IPv4網(wǎng)絡(luò)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)UDP/TCP載荷IPv6SA,DAIPv6首部字段93第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議flow:Xsrc:Adest:FdataA-to-B:IPv6Flow:XSrc:ADest:Fdatasrc:Bdest:EB-to-C:IPv6insideIPv4E-to-F:IPv6flow:Xsrc:Adest:FdataB-to-C:IPv6insideIPv4Flow:XSrc:ADest:Fdatasrc:Bdest:E物理視角:ABIPv6IPv6EIPv6IPv6FCD邏輯視角:利用IPv4隧道連接IPv6路由器EIPv6IPv6FABIPv6IPv6IPv4IPv4隧道（tunneling）94第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議例題95【例1】某網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D所示，路由器R1通過接口E1、E2分別連接局域網(wǎng)1、局域網(wǎng)2，通過接口L0連接路由器R2，并通過路由器R2連接域名服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)。R1的L0接口的IP地址是；R2的L0接口的IP地址是，L1接口的IP地址是，E0接口的IP地址是；域名服務(wù)器的IP地址是。第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議R1和R2的路由表結(jié)構(gòu)為：（1）將IP地址空間/24劃分為2個(gè)子網(wǎng)，分別分配給局域網(wǎng)1、局域網(wǎng)2，每個(gè)局域網(wǎng)需分配的IP地址數(shù)不少于120個(gè)。請(qǐng)給出子網(wǎng)劃分結(jié)果，說明理由或給出必要的計(jì)算過程。（2）請(qǐng)給出R1的路由表，使其明確包括到局域網(wǎng)1的路由、局域網(wǎng)2的路由、域名服務(wù)器的主機(jī)路由和互聯(lián)網(wǎng)的路由。（3）請(qǐng)采用路由聚合技術(shù)，給出R2到局域網(wǎng)1和局域網(wǎng)2的路由。目的網(wǎng)絡(luò)IP地址子網(wǎng)掩碼下一跳IP地址接口例題96第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議解：（1）把IP地址空間/24劃分為2個(gè)等長(zhǎng)的子網(wǎng)。劃分結(jié)果：子網(wǎng)1：子網(wǎng)地址為，子網(wǎng)掩碼為28（或子網(wǎng)1：/25）

子網(wǎng)2：子網(wǎng)地址為28，子網(wǎng)掩碼為28（或子網(wǎng)2：28/25）

地址分配方案：子網(wǎng)1分配給局域網(wǎng)1，子網(wǎng)2分配給局域網(wǎng)2。例題97（1）將IP地址空間/24劃分為2個(gè)子網(wǎng)，分別分配給局域網(wǎng)1、局域網(wǎng)2，每個(gè)局域網(wǎng)需分配的IP地址數(shù)不少于120個(gè)。請(qǐng)給出子網(wǎng)劃分結(jié)果，說明理由或給出必要的計(jì)算過程。第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議解：若子網(wǎng)1分配給局域網(wǎng)1，子網(wǎng)2分配給局域網(wǎng)2（2）R1的路由表如下：目的網(wǎng)絡(luò)IP地址子網(wǎng)掩碼下一跳IP地址接口28—E12828—E255L0L0例題98（2）請(qǐng)給出R1的路由表，使其明確包括到局域網(wǎng)1的路由、局域網(wǎng)2的路由、域名服務(wù)器的主機(jī)路由和互聯(lián)網(wǎng)的路由。第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議解：（3）R2的路由表中，到局域網(wǎng)1和局域網(wǎng)2的路由表項(xiàng)如下：目的網(wǎng)絡(luò)IP地址子網(wǎng)掩碼下一跳IP地址接口L0例題99（3）請(qǐng)采用路由聚合技術(shù)，給出R2到局域網(wǎng)1和局域網(wǎng)2的路由。第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)支持主機(jī)或路由器：差錯(cuò)(或異常)報(bào)告網(wǎng)絡(luò)探詢兩類ICMP報(bào)文:差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文(5種)目的不可達(dá)源抑制(SourceQuench)超時(shí)/超期參數(shù)問題重定向(Redirect)網(wǎng)絡(luò)探詢報(bào)文(2組)回聲(Echo)請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文(Reply)時(shí)間戳請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文100ICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層ICMP報(bào)文101類型(Type)編碼(Code)description00回聲應(yīng)答(ping)30目的網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)31目的主機(jī)不可達(dá)32目的協(xié)議不可達(dá)33目的端口不可達(dá)36目的網(wǎng)絡(luò)未知37目的主機(jī)未知40源抑制(擁塞控制-未用)80回聲請(qǐng)求(ping)90路由通告100路由發(fā)現(xiàn)110TTL超期120IP首部錯(cuò)誤ICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層例外情況幾種不發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文的特殊情況：對(duì)ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文不再發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文除第1個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)分片外，對(duì)所有后續(xù)分片均不發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文對(duì)所有多播IP數(shù)據(jù)報(bào)均不發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文對(duì)具有特殊地址（如

或）的IP數(shù)據(jù)報(bào)不發(fā)送ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文幾種ICMP報(bào)文已不再使用信息請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文子網(wǎng)掩碼請(qǐng)求和應(yīng)答報(bào)文路由器詢問和通告報(bào)文102ICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層0檢驗(yàn)和類型代碼81631ICMP的數(shù)據(jù)部分（長(zhǎng)度取決于類型）IP首部數(shù)據(jù)部分IP數(shù)據(jù)報(bào)ICMP報(bào)文的格式103ICMP報(bào)文（這4個(gè)字節(jié)取決于ICMP報(bào)文的類型）前4個(gè)字節(jié)都是一樣的ICMP報(bào)文封裝到IP數(shù)據(jù)報(bào)中傳輸ICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層IP數(shù)據(jù)報(bào)首部差錯(cuò)IP數(shù)據(jù)報(bào)ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文數(shù)據(jù)封裝104ICMP的前8字節(jié)ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文IP數(shù)據(jù)報(bào)首部8字節(jié)首部IP數(shù)據(jù)報(bào)裝入ICMP報(bào)文的IP數(shù)據(jù)報(bào)ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)字段8字節(jié)ICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層ICMP的應(yīng)用舉例：Traceroute源主機(jī)向目的主機(jī)發(fā)送一系列UDP數(shù)據(jù)報(bào)第1組IP數(shù)據(jù)報(bào)TTL=1第2組IP數(shù)據(jù)報(bào)TTL=2,etc.目的端口號(hào)為不可能使用端口號(hào)當(dāng)?shù)趎組數(shù)據(jù)報(bào)(TTL=n)到達(dá)第n個(gè)路由器時(shí)：路由器丟棄數(shù)據(jù)報(bào)向源主機(jī)發(fā)送ICMP報(bào)文(type=11,code=0)ICMP報(bào)文攜帶路由器名稱和IP地址信息當(dāng)ICMP報(bào)文返回到源主機(jī)時(shí)，記錄RTT停止準(zhǔn)則:UDP數(shù)據(jù)報(bào)最終到達(dá)目的主機(jī)目的主機(jī)返回“目的端口不可達(dá)”ICMP報(bào)文(type=3,code=3)源主機(jī)停止1053probes3probes3probesICMP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層如何獲得IP地址?Q:

一個(gè)主機(jī)如何獲得IP地址？“硬編碼”靜態(tài)配置106/25DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層如何獲得IP地址?Q:

一個(gè)主機(jī)如何獲得IP地址？“硬編碼”靜態(tài)配置動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議-DHCP:

DynamicHostConfigurationProtocol從服務(wù)器動(dòng)態(tài)獲取：IP地址子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址DNS服務(wù)器名稱與IP地址“即插即用”

允許地址重用支持在用地址續(xù)租支持移動(dòng)用戶加入網(wǎng)絡(luò)107DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)主機(jī)廣播

“DHCPdiscover”(發(fā)現(xiàn)報(bào)文)DHCP服務(wù)器利用

“DHCPoffer”(提供報(bào)文)進(jìn)行響應(yīng)

主機(jī)請(qǐng)求IP地址:“DHCPrequest”(請(qǐng)求報(bào)文)DHCP服務(wù)器分配IP地址:“DHCPack”(確認(rèn)報(bào)文)108新到主機(jī)(DHCP客戶)需要本網(wǎng)IP地址

/24/247DHCPserver/24DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層DHCPdiscoversrc:,68dest.:55,67yiaddr:transactionID:654DHCPoffersrc:,67dest:55,68yiaddr:transactionID:654lifetime:3600secsDHCPrequestsrc:,68dest:55,67yiaddr:transactionID:655lifetime:3600secsDHCPACKsrc:,67dest:55,68yiaddr:transactionID:655lifetime:3600secsarrivingclientDHCPserver:，67DHCP工作過程示例109DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層DHCP工作過程示例110DHCP服務(wù)器內(nèi)建于路由器中DHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPDHCP協(xié)議在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)DHCP報(bào)文封裝到UDP數(shù)據(jù)報(bào)中IP廣播鏈路層廣播

(e.g.以太網(wǎng)廣播)DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層DHCP工作過程示例111DHCP服務(wù)器內(nèi)建于路由器中DHCPDHCPDHCPDHCPDHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCP服務(wù)器構(gòu)造ACK報(bào)文包括分配給客戶的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器地址DHCP第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)動(dòng)機(jī):只需/能從ISP申請(qǐng)一個(gè)IP地址IPv4地址耗盡本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址的變更，無需通告外界網(wǎng)絡(luò)變更ISP時(shí)，無需修改內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)外界網(wǎng)絡(luò)不可見，即不可直接尋址(安全)112NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層Internet網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)113本地網(wǎng)絡(luò)(e.g.,家庭網(wǎng)絡(luò))10.0.0/24Internet本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信的IP數(shù)據(jù)報(bào)的源與目的IP地址均在子網(wǎng)10.0.0/24內(nèi)所有離開本地網(wǎng)絡(luò)去往Internet的數(shù)據(jù)報(bào)的源IP地址需替換為相同的NATIP地址:以及不同的端口號(hào)NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)實(shí)現(xiàn):替換利用(NATIP地址,新端口號(hào))替換每個(gè)外出IP數(shù)據(jù)報(bào)的(源IP地址,源端口號(hào))記錄將每對(duì)(NATIP地址,新端口號(hào))與(源IP地址,源端口號(hào))的替換信息存儲(chǔ)到NAT轉(zhuǎn)換表中替換根據(jù)NAT轉(zhuǎn)換表，利用(源IP地址,源端口號(hào))替換每個(gè)進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)IP數(shù)據(jù)報(bào)的(目的IP地址,目的端口號(hào))，即(NATIP地址,新端口號(hào))114NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層NAT轉(zhuǎn)換表WAN端地址LAN端地址S:,3345D:86,8011:

主機(jī)向86,80發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào),5001,3345…………S:86,80D:,33454S:,5001D:86,8022:

NAT路由器將數(shù)據(jù)報(bào)的源地址與端口號(hào)修改為,5001,并記錄到NAT轉(zhuǎn)換表中S:86,80D:,500133:

響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址與目的端口號(hào)：,50014:

NAT路由器修改數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址與目的端口號(hào)為:,3345,并向內(nèi)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)115NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)16-bit端口號(hào)字段:可以同時(shí)支持60,000多并行連接！NAT主要爭(zhēng)議:路由器應(yīng)該只處理第3層功能違背端到端通信原則應(yīng)用開發(fā)者必須考慮到NAT的存在，e.g.,P2P應(yīng)用地址短缺問題應(yīng)該由IPv6來解決116NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層NAT穿透問題客戶期望連接內(nèi)網(wǎng)地址為的服務(wù)器客戶不能直接利用地址直接訪問服務(wù)器對(duì)外唯一可見的地址是NAT地址:解決方案1:

靜態(tài)配置NAT，將特定端口的連接請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器e.g.,(,2500)總是轉(zhuǎn)發(fā)給(,25000)117NATrouterclient?NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層NAT穿透問題解決方案2:

利用UPnP

(UniversalPlugandPlay)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備協(xié)議(IGD-InternetGatewayDevice)自動(dòng)配置:學(xué)習(xí)到NAT公共IP地址()在NAT轉(zhuǎn)換表中，增刪端口映射118NATrouterIGDNAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層NAT穿透問題解決方案3:

中繼(如Skype)NAT內(nèi)部的客戶與中繼服務(wù)器建立連接外部客戶也與中繼服務(wù)器建立連接中繼服務(wù)器橋接兩個(gè)連接的分組1191.connectiontorelayinitiatedbyNATedhost2.connectiontorelayinitiatedbyclient3.relayingestablishedNATrouterclientNAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層例題【例2】某校園網(wǎng)有兩個(gè)局域網(wǎng)，通過路由器R1、R2和R3互聯(lián)后接入Internet，S1和S2為以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)采用靜態(tài)IP地址配置。120NAT轉(zhuǎn)換表結(jié)構(gòu)：（1）為使H2和H3能夠訪問Web服務(wù)器（使用默認(rèn)端口號(hào)），需要進(jìn)行什么配置？NAT第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層例題【例2】某校園網(wǎng)有兩個(gè)局域網(wǎng)，通過路由器R1、R2和R3互聯(lián)后接入Internet，S1和S2為以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)采用靜態(tài)IP地址配置。121（1）為使H2和H3能夠訪問Web服務(wù)器（使用默認(rèn)端口號(hào)），需要進(jìn)行什么配置？NATA：靜態(tài)配置R2的NAT：第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層例題【例2】某校園網(wǎng)有兩個(gè)局域網(wǎng)，通過路由器R1、R2和R3互聯(lián)后接入Internet，S1和S2為以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)采用靜態(tài)IP地址配置。122NAT（2）若H2主動(dòng)訪問Web服務(wù)器時(shí)，將HTTP請(qǐng)求報(bào)文封裝到IP數(shù)據(jù)報(bào)P中發(fā)送，則H2發(fā)送的P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？經(jīng)過R3轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？經(jīng)過R2轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層例題【例2】某校園網(wǎng)有兩個(gè)局域網(wǎng)，通過路由器R1、R2和R3互聯(lián)后接入Internet，S1和S2為以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)采用靜態(tài)IP地址配置。123NAT（2）若H2主動(dòng)訪問Web服務(wù)器時(shí)，將HTTP請(qǐng)求報(bào)文封裝到IP數(shù)據(jù)報(bào)P中發(fā)送，則H2發(fā)送的P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？經(jīng)過R3轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？經(jīng)過R2轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是什么？A：H2發(fā)送的P的源IP地址和目的IP地址分別是：和；R3轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是：和；R2轉(zhuǎn)發(fā)后，P的源IP地址和目的IP地址分別是：和。第五節(jié)Internet網(wǎng)絡(luò)層李全龍第六節(jié)

路由算法與路由協(xié)議路由與轉(zhuǎn)發(fā)125123IP地址路由算法轉(zhuǎn)發(fā)表目的地址輸出鏈路地址范圍1地址范圍2地址范圍3地址范圍43221路由算法(協(xié)議)確定去往目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑轉(zhuǎn)發(fā)表確定在本路由器如何轉(zhuǎn)發(fā)分組第六節(jié)路由算法與路由協(xié)議圖:G=(N,E)N=路由器集合={u,v,w,x,y,z}E=鏈路集合={(u,v),(u,x),(v,x),(v,w),(x,w),(x,y),(w,y),(w,z),(y,z)}附注:圖的抽象在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛 E.g.:P2P，其中，N是peers集合，而E是TCP連接集合網(wǎng)絡(luò)抽象：圖126uyxwvz2213112535第六節(jié)路由算法與路由協(xié)議c(x,x’)=鏈路(x,x’)的費(fèi)用

e.g.,c(w,z)=5每段鏈路的費(fèi)用可以總是1，或者是，帶寬的倒數(shù)、擁塞程度等路徑費(fèi)用：(x1,x2,x3,…,xp)=c(x1,x2)+c(x2,x3)+…+c(xp-1,xp)關(guān)鍵問題:

源到目的（如u到z）的最小費(fèi)用路徑是什么？路由算法:尋找最小費(fèi)用路徑的算法圖抽象：費(fèi)用(Costs)127uyxwvz2213112535第六節(jié)路由算法與路由協(xié)議路由算法分類全局信息vs分散信息？全局信息：所有路由器掌握完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚M(fèi)用信息E.g.鏈路狀態(tài)(LS)路由算法分散(decentralized)信息：

路由器只掌握物理相連的鄰居以及鏈路費(fèi)用鄰居間信息交換、運(yùn)算的迭代過程E.g.距離向量(DV)路由算法靜態(tài)路由vs動(dòng)態(tài)路由？靜態(tài)路由：

手工配置路由更新慢優(yōu)先級(jí)高動(dòng)態(tài)路由：路由更新快定期更新及時(shí)響應(yīng)鏈路費(fèi)用或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?28第六節(jié)路由算法與路由協(xié)議圖:G=(N,E)N=路由器集合={u,v,w,x,y,z}E=鏈路集合={(u,v),(u,x),(v,x),(v,w),(x,w),(x,y),(w,y),(w,z),(y,z)}網(wǎng)絡(luò)抽象：圖129uyxwvz2213112535第六節(jié)路由算法與路由協(xié)議鏈路狀態(tài)路由算法Dijkstra

算法所有結(jié)點(diǎn)(路由器)掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌焚M(fèi)用通過“鏈路狀態(tài)廣播”

所有結(jié)點(diǎn)擁有相同信息計(jì)算從一個(gè)結(jié)點(diǎn)(“源”)到達(dá)所有其他結(jié)點(diǎn)的最短路徑獲得該結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)表迭代:k次迭代后，得到到達(dá)k個(gè)目的結(jié)點(diǎn)的最短路徑符號(hào):c(x,y):

結(jié)點(diǎn)x到結(jié)點(diǎn)y鏈路費(fèi)用；如果x和y不直接相連，則=∞D(zhuǎn)(v):

從源到目的v的當(dāng)前路徑費(fèi)用值p(v):

沿