【计网修炼手册】五层协议-3网络层-中间设备

简介: 《计算机组成原理》、《数据结构与算法》、《操作系统》、《计算机网络》不仅是大学信息科学与工程学院的核心课程,也是计算机考研专业基础综合408的考试内容。学习这些内容可能不见得像学习Java和GO一样能让你迅速找到工作,但他们作为计算机世界的基石是需要认真掌握的,这些知识是源源不断的技术浪潮中不会被淘汰的知识。

中间设备

当中间设备是转发器或网桥时仅仅是将网络扩大了,一般并不称之为网络互联。

物理层——转发器

数据链路层——网桥、桥接器

网络层——路由器

网络层以上——网关——连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换

路由器——网络层

  • 路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机,其任务是转发分组。也就是说,将路由器某个输入端口收到的分组,按照分组要去的目的地(即目的网络),把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。
  • 隔离广播域(路由器或三层交换机)
  • 路由器从功能上可以划分为

    • 路由选择
    • 分组转发
  • 分组转发结构由三个部分组成

    • 交换结构
    • 一组输入端口
    • 一组输出端口

ARP协议的工作原理和流程,路由器是如何转发的?(路由表的工作原理)

工作流程

  • 当主机A欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时,就先在其 ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址;

    • 如有,就可查出其对应的硬件地址,再将此硬件地址写入MAC帧,然后通过局域网将该MAC帧发往此硬件地址;
    • 如没有,ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组。收到ARP响应分组后,将得到的IP地址到硬件地址的映射写入ARP高速缓存。

路由器工作原理

  1. 一个帧到达路由器后,首先检查帧中目标MAC地址是否是本接口的MAC,如不是则丢弃,如是则解封装并将IP包移动到路由器内部;
  2. 将IP包中目标IP与路由表进行匹配,如匹配路由表不成功,则丢弃,返回ICMP(互联网控制消息协议)错误消息;若成功,则将数据路由到相应的出口,再封装帧头帧尾;
  3. 检查ARP缓存中是否有下一跳的MAC,如有则重新封装出去;如没有,则发送ARP请求广播报文获取下一跳的MAC,并记录到ARP缓存表中,再重新封装数据帧发送出去。
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