盘算机网络（第8版）第四章 网络层（4.3.1~4.3.3）

4.3 IP 层转发分组的过程

4.3.1  基于止境的转发

分组在互联网中是逐跳转发的。
基于止境的转发：基于分组首部中的目的地点传送和转发。

题目：主机 H1 发送出的、目的地点是 128.1.2.132 的分组是怎样转发的？

4.3.2  最长前缀匹配

利用 CIDR 时，在查找转发表时大概会得到不止一个匹配效果。
最长前缀匹配 (longest-prefix matching) 原则：选择前缀最长的一个作为匹配的前缀。
网络前缀越长，其地点块就越小，因而路由就越详细。
可以把前缀最长的排在转发表的第 1 行。

题目：路由器 R1 怎样转发目的地点是 128.1.2.196 的分组？

题目：R1 从哪个接口向外转发分组？
答复：接口 0 （匹配的前缀最长）
注：最长前缀匹配——选择前缀最长的一个作为匹配的前缀

1、转发表中的 2 种特殊的路由
（1）主机路由 (host route)
又叫做特定主机路由。
是对特定目的主机的 IP 地点专门指明的一个路由。
网络前缀就是 a.b.c.d/32。
 放在转发表的最前面。
（2）默认路由 (default route)
不管分组的终极目的网络在那里，都由指定的路由器 R 来处理处罚。
用特殊前缀 0.0.0.0/0 体现。
2、默认路由举例

只要目的网络不是 N1 和 N2，就同等选择默认路由，把 IP 数据报先间接交付默认路由器 R1，让 R1 再转发给下一个路由器。
3、路由器分组转发算法

4.3.3 利用二叉线索查找转发表

二叉线索 (binary trie)：一种特殊布局的树，可以快速在转发表中找到匹配的叶节点。
从二叉线索的根节点自顶向下的深度最多有 32 层，每一层对应于 IP 地点中的一位。
为简化二叉线索的布局，可以用唯一前缀 (unique prefix) 来构造二叉线索。
为了进步二叉线索的查找速率，广泛利用了各种压缩技能。
1、用 5 个唯一前缀构成的二叉线索

规则：先查抄 IP 地点左边的第一位，如为 0，则第一层的节点就在根节点的左下方；如为 1，则在右下方。然后再查抄地点的第二位，构造出第二层的节点。依此类推，直到唯一前缀的末了一位。每个叶节点代表一个唯一前缀。
为查抄网络前缀是否匹配，必须使二叉线索中的每一个叶节点包罗所对应的网络前缀和子网掩码。
2、在二叉线索中查找 IP 地点
（1）找到了一个叶节点。
将目的 IP 地点和该叶节点的子网掩码举行按位 AND 运算，看效果是否与叶节点的网络前缀相匹配。
若匹配，就按下一跳的接口转发该分组。否则，就扬弃该分组。

（2）查到第三个字符 0 时，在二叉线索中找不到匹配的。
分析这个地点不在这个二叉线索中。
查抄是否存在默认路由。如有，把分组传送到指明的默认路由器，否则扬弃该分组。