TCP-IP Protocol Suite Ch06

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Chapter 6 IP 封包的傳送、轉送與 路徑選擇
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目標
本章結束後，您將能夠： 了解各種類型的傳送及連接 了解在分級式定址中的轉送技巧 了解在無級式定址中的轉送技巧 了解路由表的運作方式 了解路由器的架構
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請注意：
IP 通訊協定屬於非預接式通訊協定。
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範例10
在圖6.13 中，如果有一個目的位址為 18.24.32.78 的封包到 達 R1 路由器。請描述此封包如何被轉送。
解答 將目的位址與所有的遮罩做運算後，發現並沒有符合的網路 位址。到達表格的最後，此模組會將次站位址 180.70.65.200 和介面編號 m2 傳送到 ARP 模組。此封包可能是一個需要透 過預設路由器傳送到 Internet 上某個地方的封包。
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請注意：
在分級式定址中， 我們可以擁有一個包含 3 個欄位的路由表； 在無級式定址中， 我們至少需要 4 個欄位。
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範例4
圖6.11 說明了一台路由器連接四個子網。
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範例5
在圖6.11 中的路由器接收到一個目的位址為 145.14.32.78 的 封包。請描述此封包如何被轉送。
解答 其遮罩為 /18。我們使用遮罩來求出子網位址為145.14.0.0。 傳送到 ARP 模組的次站位址為 145.14.32.78，而輸出介面為 m0。
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範例11 (續)
解答 我們可以知道一部份，但無法知道明確的網路拓撲。 我們知道 R1 路由器有 3 個介面：m0、m1、及m2。 我們知道有 3 個網路直接和此路由器相連接。 我們知道有 2 個網路間接的連接到 R1 路由器。除了 R1 路由器之外，至少還有 3 個路由器 ( 見次站位址那一行 )， 我們可以透過其 IP 位址知道那些路由器連接到哪些網路， 所以我們可以將它們放到適當的地方。 接下一張投影片
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範例3
在圖6.8 中的 R1 路由器接收到一個目的位址為 167.24.160.5 的封包。請描述此封包如何被轉送。 解答 目的位址為 ( 10100111 00011000 10100000 00000101 )2。其 中一份備份被右移28個位元，其結果為 ( 00000000 00000000 00000000 00001010 )2 = ( 10 )10，所以此位址為等級 B。藉由 搭配遮罩將目的位址的最左邊16個位元保留下來摘取網路位 址，其結果為167.24.0.0。等級 B 的表格會被搜尋，但是並 沒有相符合的網路位址，所以此封包必須被轉送到預設路由 器 ( 目的地網路有可能在 Internet 的某處 )。則傳送給 ARP 的次站位址為111.30.31.18，介面編號為 m0。
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範例6
在圖6.11 中，有一台主機在 145.14.0.0 的網路中，想要傳送 一個目的位址為 7.22.67.91 的封包。請描述此封包如何被轉 送。 解答 路由器接收到此封包後，將目的位址與遮罩進行運算，得到 其網路位址為 7.22.64.0。在表格中並沒有找到相符合的網路 位址，所以路由器直接使用預設路由器的位址 ( 並沒有在圖 中 )，並將此封包傳送到預設路由器。
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範例4 (續)
要注意以下幾點。 第一，此所在地的位址為 145.14.0.0/16，為一個等級B的 位址。只要目的位址位於 145.14.0.0 到 145.14.255.255 之 間的封包都會傳送到 m4 這個介面，並且透過路由器傳 送到目的子網路。 第二，因為我們不曉得路由器使用 m4 介面連到哪一個 網路，所以我們使用 x. y. z. t. /n 來表示。 第三，針對那些要傳送到此所在地之外的封包，表格中 擁有一個預設條目。 最後此路由器被安排使用子網遮罩 /18 來對任何的目的 位址進行運算。
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範例1 (續)
解答 圖6.9 說明了 R1 路由器所使用的 3 個表格。 注意，有一些次站位址欄位內的項目是空白的，原因是 目的地已經和目前的路由器位於同一個網路，已經連接 在一起，可以使用 直接傳送。 在目前的情況下，為了簡單起見，我們先將ARP 使用的 次站位址 ( 實體位址 ) 用封包的目的位址代替，詳細的轉 換動作我們會在第7章介紹。
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6.2 轉送
轉送 ( forwarding ) 意指將其路徑中的封包轉送到其目的地。 轉送要求主機或路由器必須要擁有一個路徑選擇表 ( routing table )，或簡稱為路由表。
本節所討論的主題包括： 轉送的技巧 分級式定址的轉送 無級式定址的轉送 組合
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範例11 (續)


我們知道其中一個路由器為預設路由器，連接到 Internet 的其他地方。 但是有一些資訊我們無法獲得，我們無法知道網路 130.4.8.0 是直接連接到 R2 路由器，或是透過點對點網路 ( WAN ) 及其他的路由器。 我們無法知道網路 140.6.12.64 是直接連接到 R3 路由器， 或是透過點對點網路 ( WAN ) 及其他的路由器。 點對點網路 ( WAN ) 通常不會出現在路由表中，因為不會 有主機連接到點對點網路。圖6.14 說明了我們猜測的網路 拓撲。 接下一張投影片
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範例7
使用圖6.13 中的配置，請製作出 R1 路由器的路由表。
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範例7 (續)
解答 表6.1 說明此對應的表格。
接下一張投影片
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範例2
在圖6.8 中的 R1 路由器接收到一個目的位址為 192.16.7.14 的封包。請描述此封包如何被轉送。 解答 目的位址為 ( 11000000 00010000 00000111 00001110 )2。其 中一份備份被右移28個位元，其結果為 ( 00000000 00000000 00000000 00001100 )2 = ( 12 )10，所以此位址為等級C。藉由 搭配遮罩將目的位址的最左邊24個位元保留下來摘取網路位 址，其結果為192.16.7.0。等級C的表格會被搜尋，並且於第 一列找到相符合的網路位址。則傳給ARP的次站位址為 111.15.17.32，介面編號為 m0。
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6.1 傳送
網路層用來管理封包的傳送 ( delivery )，也就是底層實體網 路處理封包的相關事宜。在此有兩個重要的概念，第一是連 線的種類，第二則是直接或間接的傳送。
本節所討論的主題包括： 連線種類 直接傳送與間接傳送
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範例9
在圖6.13 中，如果有一個目的位址為 201.4.22.35 的封包到 達 R1 路由器。請描述此封包如何被轉送。 解答 此路由器會執行下列的步驟： 1. 將目的位址與第一個遮罩 ( /26 ) 做運算。結果為 201.4.22.0，並沒有符合對應的網路位址 ( 第一列 ) 。 2. 將目的位址與第二個遮罩 ( /25 ) 做運算。結果為 201.4.22.0，並沒有符合對應的網路位址 ( 第二列 ) 。 3. 將目的位址與第三個遮罩 ( /24 ) 做運算。結果為 201.4.22.0，符合對應的網路位址。將此封包之目的位址 和介面編號 m3 傳送到 ARP 模組 。