网络互连与互联网（五）—路由器技术
1.路由器技术NAT
2.路由器技术VLSM和CIDR
3.路由器技术QoS
4.路由器技术MPLS
5.路由器技术组播
1.路由器技术NAT
1.1 路由器技术NAT：网络地址翻译，解决IP短缺，路由器内部和外部地址进行转换。
静态地址转换：静态NAT（一对一）
动态地址转换：动态NAT（多对少）
网络地址端口转换：NAPT（多对一）
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1.2 静态NAT：内外一对一转换，用于web服务器，ftp服务器等固定IP的主机服务器。
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1.3 动态NAT：内外多对少转换，用于内部局域网较多用户访问外部网络。外部需要地址池（Pool）。
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1.4 网络地址端口转换：NAPT（多对一），内外多对一转换，使用外部的一个IP，多端口号对应内部IP。也称为IP伪装，可以隐藏内部主机。
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2.路由器技术VLSM和CIDR
2.1 路由器技术VLSM：可变长子网掩码。在有类的IP地址的基础上，从它们的主机号部分借出相应的位数来做网络号，也就是增加网络号的位数，子网划分。
各类网路可以用来再划分子网的位数为：A类有24位可借，B类有16位可借，C类有8位可借。
VLSM是把标准网络分割成更小的子网的技术，而CIDR是把几个标准网络合并成一个大网络的技术。
2.2 路由器技术CIDR：无类域间路由，解决路由缩放问题，采用“/比特位”，无类不区分A、B、C类，称为CIDR地址块，路由汇聚。
例如下面有四个路由条目如下，要进行汇聚
172.18.129.0/24、172.18.130.0/24
172.18.132.0/24、172.18.133.0/24
则能覆盖这四个路由的条目是：172.18.128.0/24。
解题思路：根据网络地址是块大小的倍数。第三段，133-128+1=5，块大小是8，8的倍数接近129的是128。
3.路由器技术QoS
3.1 路由器技术QoS：网络服务质量。将网络数据流分成不同的等级，提供不同的服务。有集成服务（IntServ）和区分服务（DiffServ）两种标准。
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3.2 集成服务（IntServ）分为三种：保证质量的服务、控制负载的服务、尽力而为的服务（目前因特网提供的服务）。
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集成服务（IntServ）：资源预约协议RSVP。每个业务流申请资源预留，包括缓冲区及带宽的大小，每一跳。
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3.3 区分服务（DiffServ）：不再使用资源预约，而是区分不同的业务流。分为三种：尽力服务BE、优质服务AF、加速服务EF。
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3.4 区分服务代码点DSCP，利用IP包头的服务类型字段ToS。
逐跳行为PHB：逐条级的转发方式，每个PHB对应一种转发方式。
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4.路由器技术MPLS
4.1 多协议标签交换，属于2.5层，一般认为是第三层交换，硬件交换、速度快，叫一次路由，多次交换。用标签交换代替复杂的路由运算。
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4.2 路由器技术：MPLS基本原理。标记边缘路由器LER，标记交换路由器LSR。
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4.3 MPLS转发等价类（FEC），把等价的通信流汇聚转发。标记具有局部性。提供QoS、粒度控制、负载均衡等。
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5.路由器技术组播
5.1 IP组播：有一个源向一组主机发送信息，D类地址。（一个IP地址代表一个主机，称为单播地址。）
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5.2 IP组播的用途：用于视频点播、网络电视、视频会议等点到多点的业务。IP组播地址分为三类：
保留组播：224.0.0.0~224.0.0.255用于路由协议，如224.0.0.1代表所有的主机，224.0.0.2代表所有的路由器。
用户组播：224.0.1.0~238.255.255.255，全球范围分配，类似公网IP。
本地组播：239.0.0.0~239.255.255.255本地子网分配，类似私网IP。
5.3常用IP组播地址：
224.0.0.1 所有主机的地址
224.0.0.2 所有组播路由器的地址
224.0.0.5 所有OSPF的路由器
224.0.0.6 ospf DR/BDR
224.0.0.9 rip-2路由器
224.0.0.10 Eigrp路由器
224.0.0.12 DHCP服务器/中继代理
224.0.0.13 所有Pim路由器
5.4 IP组播地址与MAC地址：组播MAC地址：01-00-5e-xx-xx-xx。
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5.4 IGMP因特网组管理协议，管理主机加入或离开组播组。IGMP封装在IP中，协议号2。IGMPv3报文：分为三种
① 成员资格询问报文：组播路由发出，询问是否有主机加入组播；
② 成员资格报告报文：主机加入组播组；
③ 组记录报文：记录组播的状态和信息。
5.5 IP组播路由协议：用来建立组播树，是实现组播传输技术的关键技术。源分发树和共享分发树。
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5.6 IP组播路由协议名称解释
PIM：协议无关组播
PIM-DM：密集模式PIM
DVMRP：距离矢量组播路由协议
MOSPF：组播开放式最短路径优先
CBT：基于核心的树
PIM-SM：稀疏模式PIM
5.7 PIM-DM：密集模式PIM。用于组播成员集中，且较多，如局域网。
采取“泛洪扩散-修剪丢弃”维护组播分发树。使用“推”的机制。
关键技术是利用反向通路，使用自己找回来的路径。
使用源分发树：以组播源为根节点构造到所有组播组成员的生成树，通常也称为最短路径树（SPT）。
5.8 PIM-SM：稀疏模式PIM，用于组播成员较少，且稀疏分布，如广域网。
采用选择性的建立和维护分部树。只有发送请求的才会收到数据。使用“拉”的机制。
使用共享分发树：确定一个汇聚点。先发给汇聚点，再由汇聚点发给其他路由器。
