网络层中一些零碎且易忘的知识点

news2025/1/19 22:08:17

异构网络：指传输介质、数据编码方式、链路控制协议以及数据单元格式和转发机制不同，异构即物理层和数据链路层均不同
RIP、OSPF、BGP分别是哪一层的协议：
- RIP OSPF BGP
所属层次应用层网络层应用层
封装在什么协议中 UDP IP TCP
一个主机可以有多个IP地址，但不同IP地址必须属于不同的网络，否则在发送的时候会出现问题。
关于NAT：一个NAT路由器收到内网主机的分组后，会匹配表项，若没有匹配的表项（源主机IP地址不匹配或源主机端口不匹配）会直接丢弃分组，因为添加新的表项是管理员的工作，NAT路由器不管这个。
关于ICMP：
- 差错报告报文格式：ICMP的数据是出错的IP数据报的首部，而ICMP报文又被封装在IP数据报中，且ICMP属于网络层协议。如下图：
- 不应发送ICMP差错报告报文的几种情况（特差片组）：
  - 对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文
  - 对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文
  - 对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文
  - 对具有特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据报不发送ICMP差错报告报文
OSPF相关
- 五种分组类型：
  - 问候分组（Hello）：用来发现和维持邻站的可达性
  - 数据库描述分组（Database Description）：向邻站给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息
  - 链路状态请求分组（Link State Request）：向对方请求发送某些链路状态项目的详细信息
  - 链路状态更新分组（Link State Update）：用洪泛法对全网更新链路状态。这种分组是最复杂的，也是OSPF协议最核心的部分。路由器使用这种分组将其链路状态通知给邻站
  - 链路状态确认分组（Link State Acknowledgement）：对链路更新分组的确认
- OSPF可以没有主干区域，但如果一个自治系统内区域过多就需要有一个来管事，也就是要设置一个主干区域了。
BGP四种报文类型：
- 打开报文（OPEN）：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，使通信初始化
- 保活报文（KEEPALIVE）：用来周期性地证实邻站的连通性
- 更新报文（UPDATE）：用来通告某一条路由的信息，以及列出要撤销的多条路由
- 通知报文（NOTIFICATION）：用来发送检测到的差错
单播、组播、广播区别：
- 单播：数据报一对一发送。
  - 若要用单播仿真组播（用多个单播仿真一个组播），则源主机需要发送多个数据报，进而导致比真正的组播需要更多带宽，时延也更大
- 组播：源主机一个数据报一对多发送。由转发路由复制成多个发送
- 广播：一个数据报在网络内一对所有发送（源主机发送一个广播分组，广播域内的所有主机都能收到）
多播MAC地址的映射问题：多播MAC地址的前25位是固定的，前24位是01-00-5E，第25位是0。所以48位MAC地址就只剩下了23位，也用于和多播IP地址的后23位进行一一对应。而多播MAC地址前4位是D类网络号，还剩下5位不能映射，因此 $2^5=32$ 个组播IP地址映射成一个组播MAC地址
广域网概念：广域网是涉及物理层、数据链路层、网络层的一个网络。广域网的数据传输和链路管理涉及数据链路层和物理层，而其建立和管理需要在网络层进行，因为需要路由器来连接和管理不同的局域网。一般数据传输（如PPP协议）都是在数据链路层的层次，因此广域网大多数是在链路层上进行讨论。
首部检验和：这个16位检验和字段只对首部查错，不包括数据部分。在每一跳，路由器都要重新计算出的首部检验和并与此字段进行比对，如果不一致，此报文将会被丢弃。重新计算的必要性是因为每一跳的一些首部字段（如TTL、Flag、Offset等）都有可能发生变化，不检查数据部分是为了减少工作量。数据区的错误留待上层协议处理——用户数据报协议（UDP）和传输控制协议（TCP）都有检验和字段。此处的检验计算方法不使用CRC。