DCN 教程

数据通信与计算机网络 DCN 概述 DCN 什么是计算机网络 DCN 计算机网络的用途 DCN 计算机网络类型 DCN 网络 LAN 技术 DCN 计算机网络模型 DCN 计算机网络安全

网络组件

DCN 组件 DCN 交换机 DCN 中继器 DCN 网关 DCN 网桥 DCN 网络接口卡 DCN NIC:优点和缺点 DCN 网络端口

计算机网络拓扑

DCN 计算机网络拓扑 DCN 点对点拓扑 DCN 总线拓扑 DCN 星型拓扑 DCN 环形拓扑 DCN 网状拓扑 DCN 树形拓扑 DCN 混合型拓扑

网络模型

DCN TCP/IP 模型 DCN OSI 模型 DCN OSI 模型的层 DCN TCP/IP 与OSI 模型

物理层

DCN 物理层简介 DCN 数字传输 DCN 模拟传输 DCN 传输介质 DCN 无线传输 DCN 传输损伤 DCN 多路复用 DCN 网络交换

数据链路层

DCN 数据链路层简介 DCN 数据链路控制和协议 DCN RMON DCN 令牌环网络 DCN 汉明码 DCN 字节填充 DCN 通道分配 DCN MAC 地址 DCN 循环冗余校验 DCN 错误控制 DCN 流量控制 DCN 帧 DCN 错误检测和更正 DCN 纠错码 DCN 奇偶校验位

网络层

DCN 网络层简介 DCN 网络寻址 DCN 路由 DCN 互联网 DCN 网络层协议

传输层

DCN 传输层简介 DCN 传输控制协议 DCN 用户数据报协议 DCN 拥塞控制 DCN TCP 服务模型

应用层

DCN 应用层简介 DCN 客户端-服务器模型 DCN 应用协议 DCN 网络服务 DCN 虚拟专用网络 DCN 负载削减 DCN 最优性原则 DCN 服务原语 DCN 网络安全服务 DCN 超文本传输​​协议 DCN 文件传输协议 DCN 安全套接字层

网络协议

DCN ALOHA 协议 DCN 纯 ALOHA 协议 DCN 滑动窗口协议 DCN 停止和等待协议 DCN 链路状态路由 DCN 链路状态路由协议

网络算法

DCN 最短路径算法 DCN 路由算法 DCN 漏桶算法

无线网络

DCN 无线局域网 DCN 无线局域网和 IEEE 802.11 DCN IEEE 802.11 无线局域网标准 DCN IEEE 802.11 网络

杂项

DCN 最短路径路由 DCN B-ISDN 参考模型 DCN 层的设计问题 DCN 选择性重复 ARQ DCN 泛洪 DCN 电子邮件格式 DCN 密码学 DCN 单播、广播和多播 DCN 网络虚拟化

DCN 有用资源

DCN 快速指南 DCN 有用资源


网络层路由

当设备有多条路径到达目的地时,它总是选择一条路径,而不是其他路径。此选择过程称为路由。路由由称为路由器的特殊网络设备完成,也可以通过软件流程完成。基于软件的路由器功能有限,范围也有限。

路由器始终配置一些默认路由。如果未找到特定目的地的路由,默认路由会告诉路由器将数据包转发到哪里。如果存在多条路径到达同一目的地,路由器可以根据以下信息做出决策:

  • 跳数

  • 带宽

  • 度量

  • 前缀长度

  • 延迟

路由可以静态配置或动态学习。可以将一条路由配置为优先于其他路由。

单播路由

互联网和内联网上的大部分流量(称为单播数据或单播流量)都是通过指定目的地发送的。在互联网上路由单播数据称为单播路由。这是最简单的路由形式,因为目的地已知。因此,路由器只需查找路由表并将数据包转发到下一跳。

单播路由

广播路由

默认情况下,任何网络上的路由器都不会路由和转发广播数据包。路由器会创建广播域。但可以将其配置为在某些特殊情况下转发广播。广播消息发往所有网络设备。

广播路由可以通过两种方式(算法)完成:

  • 路由器创建一个数据包,然后将其逐个发送到每个主机。在这种情况下,路由器会创建具有不同目标地址的单个数据包的多个副本。所有数据包都以单播形式发送,但由于它们被发送给所有设备,因此它模拟了路由器正在广播。

    此方法消耗大量带宽,并且路由器必须知道每个节点的目标地址。

  • 其次,当路由器收到要广播的数据包时,它只是将这些数据包从所有接口泛洪出去。所有路由器的配置方式相同。

    广播路由

    此方法对路由器的 CPU 来说很简单,但可能会导致从对等路由器收到重复数据包的问题。

    反向路径转发是一种技术,其中路由器提前知道其前任应该从哪里接收广播。此技术用于检测和丢弃重复项。

多播路由

多播路由是广播路由的特殊情况,具有显著差异和挑战。在广播路由中,数据包会被发送到所有节点,即使它们不需要。但在多播路由中,数据只发送到想要接收数据包的节点。

多播路由

路由器必须知道有节点希望接收多播数据包(或流),然后它才应该转发。多播路由使用生成树协议来避免循环。

多播路由还使用反向路径转发技术来检测和丢弃重复和循环。

任播路由

任播数据包转发是一种多台主机可以具有相同逻辑地址的机制。当收到发往该逻辑地址的数据包时,它会被发送到路由拓扑中最近的主机。

任播路由

任播路由是在 DNS 服务器的帮助下完成的。每当收到任播数据包时,都会向 DNS 询问将其发送到何处。DNS 提供的 IP 地址是其上配置的最近 IP。

单播路由协议

有两种路由协议可用于路由单播数据包:

  • 距离矢量路由协议

    距离矢量是一种简单的路由协议,它根据源和目标之间的跳数做出路由决策。跳数较少的路由被视为最佳路由。每个路由器都会向其他路由器通告其设置的最佳路由。最终,所有路由器都会根据其对等路由器的通告建立其网络拓扑,

    例如路由信息协议 (RIP)。

  • 链路状态路由协议

    链路状态协议比距离矢量协议稍微复杂一些。它考虑了网络中所有路由器的链路状态。此技术有助于路由构建整个网络的通用图。然后,所有路由器都会计算其最佳路径以进行路由。例如,开放最短路径优先 (OSPF) 和中间系统到中间系统 (ISIS)。

多播路由协议

单播路由协议使用图,而多播路由协议使用树,即生成树来避免循环。最优树称为最短路径生成树。

  • DVMRP - 距离向量多播路由协议

  • MOSPF - 多播开放最短路径优先

  • CBT - 基于核心的树

  • PIM - 协议独立多播

协议独立多播现在被广泛使用。它有两种类型:

  • PIM 密集模式

    此模式使用基于源的树。它用于密集环境,例如 LAN。

  • PIM 稀疏模式

    此模式使用共享树。它用于稀疏环境,例如 WAN。

路由算法

路由算法如下:

泛洪

泛洪是最简单的数据包转发方法。当收到数据包时,路由器会将其发送到除接收数据包的接口之外的所有接口。这会给网络带来过多负担,并且大量重复数据包会在网络中徘徊。

可以使用生存时间 (TTL) 来避免数据包无限循环。还有另一种泛洪方法,称为选择性泛洪,以减少网络开销。在这种方法中,路由器不会在所有接口上泛洪,而是选择一些接口。

最短路径

网络中的路由决策大多基于源和目的地之间的成本。跳数在这里起着主要作用。最短路径是一种使用各种算法来决定跳数最少的路径的技术。

常见的最短路径算法有:

  • Dijkstra 算法

  • Bellman Ford 算法

  • Floyd Warshall 算法