IP協議簡介

IP 協議簡介

IP 協議位於 TCP/IP 協議的第三層——網絡層。與傳輸層協議相比，網絡層的責任是提供點到點(hop by hop)的服務，而傳輸層（TCP/UDP）則提供端到端(end to end)的服務。

IP 地址的分類

A類地址

B類地址

C類地址

D 類地址

廣播與多播

廣播和多播僅用於UDP（TCP是面向連接的）。

• 廣播

  一共有四種廣播地址：

  1. 受限的廣播

  受限的廣播地址爲255.255.255.255。該地址用於主機配置過程中IP數據報的目的地址，在任何情況下，router不轉發目的地址爲255.255.255.255的數據報，這樣的數據報僅出現在本地網絡中。

  2. 指向網絡的廣播

  指向網絡的廣播地址是主機號爲全1的地址。A類網絡廣播地址爲netid.255.255.255，其中netid爲A類網絡的網絡號。

  一個router必須轉發指向網絡的廣播，但它也必須有一個不進行轉發的選擇。

  3. 指向子網的廣播

  指向子網的廣播地址爲主機號爲全1且有特定子網號的地址。作爲子網直接廣播地址的IP地址需要了解子網的掩碼。例如，router收到128.1.2.255的數據報，當B類網路128.1的子網掩碼爲255.255.255.0時，該地址就是指向子網的廣播地址；但是如果子網掩碼爲255.255.254.0，該地址就不是指向子網的廣播地址。

  4. 指向所有子網的廣播

  指向所有子網的廣播也需要了解目的網絡的子網掩碼，以便與指向網絡的廣播地址區分開來。指向所有子網的廣播地址的子網號和主機號爲全1.例如，如果子網掩碼爲255.255.255.0，那麼128.1.255.255就是一個指向所有子網的廣播地址。

  當前的看法是這種廣播是陳舊過時的，更好的方式是使用多播而不是對所有子網的廣播。

  廣播示例:

  PING 192.168.0.255 (192.168.0.255): 56 data bytes
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.199 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=0 ttl=64 time=45.357 ms
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.203 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=1 ttl=64 time=269.475 ms
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.102 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=2 ttl=64 time=189.881 ms
  

  可以看到的確收到了來自兩個主機的答覆，其中 192.168.0.107 是本機地址。

• 多播

  多播又叫組播，使用D類地址，D類地址分配的28bit均用作多播組號而不再表示其他。

  多播組地址包括1110的最高4bit和多播組號。它們通常可以表示爲點分十進制數，範圍從224.0.0.0到239.255.255.255。

  多播的出現減少了對應用不感興趣主機的處理負荷。

  多播的特點：

  • 允許一個或多個發送者（組播源）發送單一的數據包到多個接收者（一次的，同時的）的網絡技術
  • 可以大大的節省網絡帶寬，因爲無論有多少個目標地址，在整個網絡的任何一條鏈路上只傳送單一的數據包
  • 多播技術的核心就是針對如何節約網絡資源的前提下保證服務質量。

  多播示例：

  PING 224.0.0.1 (224.0.0.1): 56 data bytes
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.081 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=0 ttl=64 time=123.081 ms
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.122 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=1 ttl=64 time=67.312 ms
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.132 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=2 ttl=64 time=447.073 ms
  64 bytes from 192.168.0.107: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.132 ms
  64 bytes from 192.168.0.106: icmp_seq=3 ttl=64 time=188.800 ms
  

BGP

• 邊界網關協議（BGP）是運行於 TCP 上的一種自治系統的路由協議

• BGP 是唯一一個用來處理像因特網大小的網絡的協議，也是唯一能夠妥善處理好不相關路由域間的多路連接的協議

• BGP是一種外部網關協議（Exterior Gateway Protocol，EGP），與OSPF、RIP等內部網關協議（Interior Gateway Protocol，IGP）不同，BGP不在於發現和計算路由，而在於控制路由的傳播和選擇最佳路由

• BGP使用TCP作爲其傳輸層協議（端口號179），提高了協議的可靠性

• BGP既不是純粹的矢量距離協議，也不是純粹的鏈路狀態協議

• BGP支持CIDR（Classless Inter-Domain Routing，無類別域間路由）

• 路由更新時，BGP只發送更新的路由，大大減少了BGP傳播路由所佔用的帶寬，適用於在Internet上傳播大量的路由信息

• BGP路由通過攜帶AS路徑信息徹底解決路由環路問題

• BGP提供了豐富的路由策略，能夠對路由實現靈活的過濾和選擇

• BGP易於擴展，能夠適應網絡新的發展