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同樂城娛樂注冊送38:以太網教程:路由器

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最簡單的收集可以想象成單線的總線,各個謀略機可以經由過程向總線發送分組以相互通信。但跟著收集中的謀略機數目增長,這就很弗成行了,會孕育發生許多問題:

1、帶寬資本耗盡。

2、每臺謀略機都揮霍許多光陰處置懲罰無關的廣播數據。

3、收集變得無法治理,任何差錯都可能導致全部收集癱瘓。

4、每臺謀略機都可以監聽到其他謀略機的通信。

把收集分段可以辦理這些問題,但同時你必須供給一種機制使不合網段的謀略機可以相互通信,這平日涉及到在一些ISO收集協議層選擇性地在網段間傳送數據,我們來看一下收集協議層和路由器的位置。

我們可以看到,路由器位于收集層。本文假定收集層協議為IPv4,由于這是最盛行的協議,此中涉及的觀點與其他收集層協議是類似的。

一、路由與橋接

路由相對付2層的橋接/互換是高層的觀點,不涉及收集的物理細節。在可路由的收集中,每臺主機都有同樣的收集層地址款式(如IP地址),而無論它是運行在以太網、令牌環、FDDI照樣廣域網。收集層地址平日由兩部分構成:收集地址和主機地址。

網橋只能連接數據鏈路層相同(或類似)的收集,路由器則不合,它可以連接隨意率性兩種收集,只要主機應用的是相同的收集層協議。

二、銜吸收集層與數據鏈路層

收集層下面是數據鏈路層,為了它們可以互通,必要“粘合”協議。ARP(地址解析協議)用于把收集層(3層)地址映射到數據鏈路層(2層)地址,RARP(反向地址解析協議)則反之。

雖然ARP的定義與收集層協議無關,但它平日用于解析IP地址;最常見的數據鏈路層因此太網。是以下面的ARP和RARP的例子基于IP和以太網,但要留意這些觀點對其他協議也是一樣的。

1、地址解析協議

收集層地址是由收集治理員定義的抽象映射,它不去關心下層是哪種數據鏈路層協議。然而,收集接口只能根據2層地址來相互通信,2層地址經由過程ARP從3層地址獲得。

并不是發送每個數據包都必要進行ARP哀求,回應被緩存在本地的ARP表中,這樣就削減了收集中的ARP包。ARP的掩護對照輕易,是一個對照簡單的協議。

2、簡介

假如接口A想給接口B發送數同樂城娛樂注冊送38據,并且A只知道B的IP地址,它必須首先查找B的物理地址,它發送一個含有B的IP地址的ARP廣播哀求B的物理地址,接口B收到該廣播后,向A回應其物理地址。

留意,雖然所有接口都收到了信息,但只有B回應該哀求,這包管了回應的精確且避免了過時的信息。要留意的是,當A和B不在同一網段時,A只向下一跳的路由器發送ARP哀求,而不是直接向B發送。

下圖為接管到ARP分組后的處置懲罰,留意發送者的對被存到接管ARP哀求的主機的本地ARP表中,一樣平常A想與B通信時,B可能也必要與A通信。

3、IP地址沖突

ARP孕育發生的問題中最常見的是IP地址的沖突,這是因為兩個不合的主機IP地址相同孕育發生的,在任何互聯的收集中,IP地址必須是獨一的。這時會收到兩個ARP回應,分手指出了不合的硬件地址,這是嚴重的差錯,沒有簡單的辦理法子。

為了避免呈現這類差錯,當接口A初試化時,它發送一個含有其IP地址的ARP哀求,假如沒有收到回應,A就假定該IP地址沒有被應用。我們假定接口B已經應用了該IP地址,那么B就發送一個ARP回應,A就可以知道該IP地址已被應用,它就不能再應用該IP地址,而是返回差錯信息。這樣又孕育發生一個問題,假設主機C含有該IP地址的映射,是映射到B的硬件地址的,它收到接口A的ARP廣播后,更新其ARP表使之指向A的硬件地址。為了辦理這個差錯,B再次發送一個ARP哀求廣播,這樣主機C又更新其ARP表再次指向B的硬件地址。這時收集的狀態又回到先前的狀態,有可能C已經向A發送了應該發送給B的IP分組,這很不幸,然則由于IP供給的是無包管的傳輸,以是不會孕育發生大年夜的問題。

代理ARP簡化了主機的治理,然則增添了收集的通信量(不是很顯著),并且可能必要較大年夜的ARP緩存,每個不在本網的IP地址都被創建一個表項,都映射到網關的硬件地址。在應用代理ARP的主機看來,天下就象一同樂城娛樂注冊送38個大年夜的沒有路由器物理收集。

三、IP地址

在可路由的收集層協議中,協議地址必須含有兩部分信息:收集地址和主機地址。存貯這種信息最顯著的措施是用兩個分離的域,這樣我們必須斟酌到兩個域的最大年夜長度,有些協議(如IPX)便是這樣的,它在小型和中型的收集里可以事情的很好。

另一種規劃是削減主機地址域的長度,如24位收集地址、8位主機地址,這樣就有了較多的網段,但每個網段內同樂城娛樂注冊送38的主機數目很少。這樣一來,對付多于256個主機的收集,就必須分配多個網段,其問題是很多的收集給路由器造成了難以忍受的包袱。

IP把收集地址和主機地址一路包裝在一個32位的域里,無意偶爾主機地址部分很短,無意偶爾很長,這樣可以有效使用地址空間,削減IP地址的長度,并且收集數目不算多。有兩種將主機地址分離出來的措施:基于類的地址和無類其余地址。

1、主機和網關

主機和網關的差別常孕育發生肴雜,這是因為主機意義的轉變。在RFC中(1122/3和1009)中定義為:

主機是連接到一個或多個收集的設備,它可以向任何一個收集發送和從其接管數據,但它從不把數據從一個收集傳向另一個。

網關是連接到多于一個收集的設備,它選擇性的把數據從一個收集轉發到其它收集。

換句話說,以前主機和網關的觀點被人工地區分開來,那時謀略機沒有足夠的能力同時用作主機和網關。主機是用戶事情的謀略機,或是文件辦事器等。今世的謀略機的能力足以同時擔當這兩種角色,是以,今世的主機定義應該如斯:

上面只先容了三種子網掩碼:255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0,它們是字節對齊的子網掩碼。然則也可以在字節中心對其進行劃分,這里不進行具體解說,請參拍照關的TCP/IP冊本。

子網使我們可以擁有新的規模的收集,包括很小的用于點到點連接的收集(如掩碼255.255.255.252,30位的收集地址,2位的主機地址:兩個主機的子網),或中型收集(如掩碼255.255.240.0,20位收集地址,12位主機地址:4094個主機的子網)。

留意DNS被設計為只容許字節對齊的IP收集(在in-addr.arpa.域中)。

4、超網(su同樂城娛樂注冊送38pernetting)

超網是與子網類似的觀點--IP地址根據子網掩碼被分為自力的收集地址和主機地址。然則,與子網把大年夜收集分成多幼年收集相反,它是把一些小收集組合成一個大年夜收集--超網。

假設現在有16個C類收集,從201.66.32.0到201.66.47.0,它們可以用子網掩碼255.255.240.0統一表示為收集201.66.32.0。然則,并不是隨意率性的地址組都可以這樣做,例如16個C類收集201.66.71.0到201.66.86.0就不能形成一個統一的收集。不過這著同樂城娛樂注冊送38實不要緊,只要策略適合,總能找到相宜的一組地址的。

5、可變宗子網掩碼(VLSM)

假如你想把你的收集分成多個不合大年夜小的子網,可以應用可變宗子網掩碼,每個子網可以應用不合長度的子網掩碼。例如:假如你按部門劃分收集,一些收集的掩碼可以為255.255.255.0(多半部門),其它的可為255.255.252.0(較大年夜的部門)。

6、無種別地址(CIDR)

因特網上的主機數量增長越過了本來的設想,雖然還遠沒達到232,但地址已經呈現匱乏。1993年頒發的RFC1519--無種別域間路由CIDR(Classless Inter-Domain Routing)--是一個考試測驗辦理此問題的措施。CIDR試圖延長IPv4的壽命,與128位地址的IPv6不合,它并不能終極辦理地址空間的耗盡,但IPv6的實現是個宏大年夜的義務,因特網今朝還沒有做好籌備。CIDR給了我們緩沖的籌備光陰。

此例只涉及了直接連接的主機,那么目的主機在遠程收集中若何呢?假如你經由過程IP地址為201.66.37.254的網干系接到收集73.0.0.0,那么你可以在路由表中增添這樣一項:

目的 掩碼 網關 標志 接口

73.0.0.0 255.0.0.0 201.66.37.254 UG eth0

此項奉告主機所有目的地為收集73.0.0.0內主機的分組經由過程201.66.37.254路由以前。標志G(gateway)表示此項把分組導向外部網關。類似的,也可以定義經由過程網關到達特定主機的路由,增添標志H(host):

目的 掩碼 網關 標志 接口

91.32.74.21 255.255.255.255 201.66.37.254 UGH eth0

下面是路由表的根基,除了特殊表項之外:

目的 掩碼 網關 標志 接口

127.0.0.1 255.255.255.255 127.0.0.1 UH lo0

default 0.0.0.0 201.66.37.254 UG eth1

第一項是loopback接口,用于主機給自己發送數據,平日用于測試和運行于IP之上但必要本地通信的利用。這是到特定地址127.0.0.1的主機路由(接口lo0是IP協議棧內部的“假”網卡)。第二項十分故意思,為了防止在主機上定義到因特網上每一個可能到達收集的路由,可以定義一個缺省路由,假如在路由表中沒有與目的地址相匹配的項,該分組就被送到缺省網關。多半主機簡單地經由過程一個網卡連接到收集,是以只有經由過程一個路由器到其它收集,這樣在路由表中只有三項:loopback項、本地子網項和缺省項(指向路由器)。

2、重疊路由

假設在路由表中有下列重疊項:

目的 掩碼 網關 標志 接口

1.2.3.4 255.255.255.255 201.66.37.253 UGH eth0

1.2.3.0 255.255.255.0 201.66.37.254 UG eth0

1.2.0.0 255.255.0.0 201.66.37.253 UG eth1

201.66.37.0 255.255.255.0 201.66.37.74 U eth0

201.66.39.0 255.255.255.0 201.66.39.21 U eth1

default 0.0.0.0 201.66.39.254 UG eth1

73.0.0.0 255.0.0.0 201.66.37.254 UG eth0

91.32.74.21 255.255.255.255 201.66.37.254 UGH eth0

該收集圖示如下:

這些表項分手是怎么獲得的呢?第一個是當路由表初始化時由路由軟件加入的,第二、三個是當網卡綁定IP地址時自動創建的,另外三個必須手動加入,在UNIX系統中,這是經由過程敕令route來做的,可以由用戶手工履行,也可以經由過程rc腳本在啟動時履行。上述措施涉及的是靜態路由,平日在啟動時創建,并且沒有手工干預的話將不再改變。

4、路由協議

主機和網關都可以應用稱作動態路由的技巧,這使路由表可以動態改變。動態路由必要路由協議來增添和刪除路由表項,路由表照樣和靜態路由一樣地事情,只是其增加和刪除是自動的。

有兩種路由協議:內部的和外部的。內部協議在克己系統(AS)內部路由,而外部協議則在克己系統間路由。克己系統平日在統一的節制治理之下,例如大年夜的公司或大年夜學。小的站點經常是其因特網辦事供給商克己系統的一部分。

這里只評論爭論內部協議,很少有人涉及到以致據說外部協議。最常見的外部協議是外部網關協議EGP(External Gateway Protocol)和邊緣網關協議BGP(Border Gateway Protocol),BGP是較新的協議,在徐徐地取代EGP。

5、ICMP重定向

ICMP平日不被看作路由協議,然則ICMP重定向卻與路由協議的事情要領很類似,以是將在這里評論爭論一下。假設現在有上面所給的六個表項的路由表,分組被送往201.66.43.33,看看路由表,除了缺省路由外,這并不能匹配任何路由。靜態路由將其經由過程路由器201.66.39.254發送(trip 1),然則,該路由器知道所有發向子網201.66.43.0的分組應該經由過程201.66.39.253,是以,它把分組轉發到適當的路由器(trip 2)。然則假如主機直接把分組發到201.66.39.253就會前進效率(trip 3)。如下圖:

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