第三层IP协议和路由功能的介绍上( 三 )


ARP和RARP
在一些象以太网这样的网络结构中,可以使用Internet协议栈中的两个子协议ARP(地址解析协议)和RARP(逆向地址解析协议)动态的获得网络主机的IP地址 。ARP协议可以通过发送网络广播信息的方式,确定与某个网络层IP地址相对应的物理层地址(即MAC地址) 。RARP是ARP的反向协议,同样通过网络广播的方式决定与某个硬件地址相对应的网络层IP地址 。RARP协议对于无盘工作站尤为重要,因为无盘工作站系统启动时不知道本机的网络层地址,但是可以通过RARP协议找到与本机硬件层地址相对应的IP地址 。
路由
Internet是由遍布全球的无数个大大小小的网络相互连接而成,可以在不同的网络之间进行数据的传送 。作为连接不同网络的接口设备,路由器已经得到了非常广泛的应用,其主要功能就是连接多个独立的网络或子网,实现互联网间的最佳寻径及数据传送 。根据路由器作用范围的不同,我们可以将其分为内部路由器和外部路由器两种 。其中,内部路由器主要用于网络内部(又称自主系统)信息的交换,而外部路由器则主要用于网络之间的信息传送 。
IP路由协议是一种动态协议,要求路由设备能够根据网络环境计算路由,并且当网络发生变化时可以自动选择最佳路径 。与动态路由不同,静态路由则要求网络治理人员手动配置路由信息,当网络环境改变时,除非网管人员更改路由,否则静态路由保持不变 。
路由信息一般被保存在路由表中,其中每一条都包含目标接收方地址和下一个路由器的地址等信息 。因为网络环境的状况随时随地都在发生变化,数据在传送过程中所经过的完整路径很难事先预知,所以不可能在路由表中罗列出所有的路径信息 。因此,路由表一般只给出可以到达数据接收方的下一台路由器的路径,这样就可以通过网络上每一台路由器之间形成的连续关系,为数据传送提供最终的最佳完整路径 。
当路由过程中出现异常情况时,IP协议本身并不提供任何的错误监控措施,而主要由ICMP(Internet控制信息协议)负责错误情况的报告和处理 。ICMP协议具有多项功能,除了可以向数据发送方传回路由错误信息之外,还可以检测网络节点的可达性(使用ICMPEcho和Reply信息),提高路由效率(使用ICMPRedirect信息),以及提醒发送方数据包超出存活时间(使用ICMPTimeExceeded信息)等 。总之,ICMP协议是整个IP网络必不可少的组成部分,尤其对那些运行路由器的网络环境来说作用更为重要 。
最后,我们来简单介绍一下各种路由协议 。
内部路由协议
内部路由协议又称IGP(内部网关协议),主要在自主系统内部使用 。目前,TCP/IP网络中较为常用的IGP主要有以下几种:
RIP
假如要谈到IP网络的路由协议,就不能不提到RIP(路由信息协议) 。RIP协议最早是由施乐公司在80年代推出,当时主要用于施乐公司自己开发的一种网络系统 。如今,RIP协议已经被众多的计算机网络所采用,成为一种基本的路由协议 。
RIP主要适用于小规模的网络环境,假如应当到大型网络中则存在很多限制 。例如,RIP协议规定任何两台网络主机之间的路由跳跃次数(每通过一台路由器定为跳跃一次)不得超过16 。此外,RIP的聚敛速度很慢,这就意味着当网络发生变化时,变动信息需要经过很长时间才能传送到所有的路由器 。最后,RIP是通过查看两个节点之间的路由跳数来确定最佳路由,而不考虑线路速度、使用率等其它因素,从而导致结果往往不是最佳路径 。正是基于上述原因,许多原先采用RIP协议的大型网络已经逐步转向其它功能更加完善的路由协议 。

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