以太网中mtu默认长度 你应该知道的计算机网络知识(3)

每个路由器内部都维护一个路由表, 路由表包含以下内容(目的网络地址, 下一跳地址).

使用子网时分组转发时, 路由表必须包含以下三项内容: 目的网络地址, 子网掩码和下一跳地址.

特定主机路由 : 对特定的目的地址指明一个路由

默认路由 : 不知道分组该发给哪个路由器时就发给默认路由. 当一个网络只有很少的对外连接时使用默认路由非常合适.

路由器的分组转发算法

从数据报中拿到目的IP地址D, 得出目的网络地址N

若N就是与此路由器直接相连的某个网络地址, 则直接交付(不需要再交给其他路由器转发, 直接找到该目的主机交付), 否则 -> (3)

若路由表中有目的地址为D的特定主机路由, 则把数据报传给该路由器, 否则 -> (4)

若路由表中有到达网络N的路由, 则把数据报传给该路由器, 否则 -> (5)

若路由表中有默认路由, 则交给该路由器, 否则 -> (6)

报告转发分组出错

虚拟专用网VPN

因特网中的所有路由器对该目的地址是专用地址的数据报一律不转发, 下面有3种专用地址(虚拟IP地址)

10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

假设现在公司A有一个部门在广州和另一个在上海, 而他们在当地都有自己的专用网. 那么怎么将这两个专用网连接起来呢?

租用电信的通信线路为本机构专用, 但是太贵了

利用公用的因特网当做通信载体, 这就是虚拟专用网VPN

网络地址转换NAT

多个专用网内部的主机公用一个NAT路由器的IP地址, 在主机发送和接收IP数据报时必须先通过NAT路由器进行网络地址转换.

NAT路由器的工作原理

不仅如此, NAT还能使用端口号, 摇身一变成为网络地址和端口转换NAPT

ARP协议

ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和MAC地址的映射问题, 即 IP地址 -> ARP -> MAC地址

每一个主机都有一个ARP高速缓存, 里面有本局域网上的各主机和路由器的IP地址到MAC地址的映射表. 以下是ARP的工作原理 :

ARP的工作原理.jpg

那如果是跨网络使用ARP呢?

未找到该主机, 则到路由器

路由器帮忙转发(在另一网络上广播)

找到了则完成ARP请求, 未找到则返回(2)

传输层

这一层是重中之重, 因为数据链路层, 网络层这两层的数据传输都是不可靠的, 尽最大能力交付的. 什么意思的? 就是它们不负责提交给你的就是正确的数据. 然而这一层的TCP协议将要提供可靠传输

这一层主要重点是两个协议 : UDP 和 TCP

用户数据报协议UDP

UDP主要特点 :

无连接

尽最大努力交付

面向报文 : 应用层交下来的报文直接加上UDP头部就往IP层扔, 不合并也不拆分

没有拥塞控制

支持, 一对多, 多对一和多对多的交互通信

首部开销小, 只有8个字节

UDP首部

UDP首部格式

源端口 : 源端口号. 在需要对方回信时选用, 不需要则全0

目的端口 : 目的端口号. 这在终点交付报文时必须要使用到

长度 : UDP数据报的长度, 最小值为8(仅有首部)

检验和 : 与IP数据报只检验首部不同的是, UDP需要把首部和数据部分一起检验

传输控制协议TCP

TCP主要特点 :

面向连接的运输层协议

每一条TCP连接只能有2个端点, TCP是点对点的

提供可靠交付

全双工通信

面向字节流

TCP的工作流程

TCP字节流

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