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网络层

网络层核心概念与功能

设计目标

核心功能： 在发送主机与接收主机之间传输报文，实现路由选择（routing）与分组转发（forwarding）。

设计目标：

  • 为传输层提供服务，与路由器技术无关
  • 使传输层可以屏蔽路由器的数量、类型和网络拓扑结构
  • 网络地址采用统一的编址方案
  • 实现网络互联（路由选择、分组交换）、网络拥塞控制

服务类型

服务类型虚电路（VC）数据报（Datagram）
连接方式面向连接无连接
地址标识使用 VC 标识每个分组含完整目的地址
路由方式同一条 VC 的分组按同一路由转发每个分组独立选择路由
可靠性网络负责可靠交付端系统（传输层）负责
故障影响故障结点影响所有经过的 VC仅丢失分组，路由可动态调整
顺序保证按发送顺序到达可能失序
典型应用ATM、帧中继、X.25互联网（IP）

注：互联网采用数据报（无连接）服务，将可靠交付交由端系统实现，降低网络复杂度，提高灵活性。

路由器结构与工作原理

两大核心功能

功能定义实现机制
转发（Forwarding）将分组从输入端口移送到适当输出端口基于本地转发表（forwarding table）
路由（Routing）决定分组从源主机到目的主机的路径依赖于路由算法与协议

注：

  • 路由器中控制平面先负责计算路由表，再由数据平面负责从路由表计算转发表。
  • 实际上主机中也有路由表，但主要用于决定自己发出的数据包应该走哪个网卡、送到哪个网关。

路由器体系结构

┌──────────────────────────────────────────┐
│             Routing Section              │
│             (Control Plane)              │
│     ┌─────────────────────────────┐      │
│     │      Routing Processor      │      │
│     │ (Running RIP/OSPF/BGP etc.) │      │
│     └─────────────────────────────┘      │
├──────────────────────────────────────────┤
│        Packet Forwarding Section         │
│              (Data Plane)                │
│  ┌──────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  │
│  │   Input  │  │Switching│  │  Output │  │
│  │   Ports  │  │ Fabric  │  │  Ports  │  │
│  │(Physical/│  │(Memory/ │  │(Queuing/│  │
│  │Data Link/│  │Bus/     │  │Buffer   │  │
│  │Network   │  │Crossbar)│  │Manage-  │  |
│  │ Layer)   │  │         │  │ment)    │  │
│  └──────────┘  └─────────┘  └─────────┘  │
└──────────────────────────────────────────┘

注：

  • 网络可以根据控制平面的部署方式，分为传统分布式网络和软件定义网络（SDN）。

    核心特征传统分布式网络SDN
    控制平面位置路由器本地远程服务器集中
    控制平面交互路由器之间相互交互控制器与交换机交互
    数据平面关系各自独立转发各自独立转发（流表由控制器下发）
    控制与数据关系耦合解耦

  • 一个路由器有多个输入输出端口。

  • 如果输出端口的队列已满，则后续来到该端口的分组就会被丢弃。

交换结构三种实现方式

方式原理特点
经存储器交换分组复制到系统内存，CPU 控制转发受存储器带宽和总线带宽限制，吞吐量 = B/2
经总线交换分组经共享总线从输入到输出受总线带宽限制，一般达 1Gbps
经互连网络交换纵横开关结构，N 个输入 N 个输出支持多线同时传输，速率更高

路由算法与协议

路由协议分类

分类维度类型特点典型协议
信息交换方式链路状态 (LS)，集中式洪泛拓扑信息，每个节点有完整拓扑OSPF、IS-IS（使用 Dijkstra 算法）
距离向量 (DV)，分布式仅与邻居交换距离估计RIP（使用 Bellman-Ford 算法）
更新方式静态路由人工配置—
动态路由自动适应网络变化RIP、OSPF、BGP

核心最短路径算法

设网络是一个带权无向图 G=(V,E)G = (V, E)，其中：

  • VV 为节点集合，∣V∣=n|V| = n
  • EE 为节点集合，∣E∣=e|E| = e
  • w(u,v)w(u, v) 为边 (u,v)(u, v) 的权值（代价/距离），且 w(u,v)≥0w(u, v) \ge 0（非负权值，RIP 中为 1）

目标：为每个节点 uu 计算到所有其他节点 tt 的最短路径及其总代价 d(u,t)d(u, t)。

Dijkstra 算法

核心思想：每个节点计算到所有其他节点的最短路径，基于全局拓扑信息。

算法步骤：

  1. 初始化：N’ = {u}, D(v) = c(u,v)（邻居代价）或∞
  2. 循环：找到不在N’中且D(w)最小的w，加入N’
  3. 更新：对所有v，D(v) = min(D(v), D(w) + c(w,v))
  4. 重复直到所有节点在N’中

特点：收敛快O(n²)，但需 flooding 传播链路状态信息，开销为N×E量级。

Bellman-Ford 算法

  • Bellman-Ford 方程：

    对于任意节点 uu 和目的节点 tt：

    d(u,t)=min⁡v∈N(u){w(u,v)+d(v,t)}d(u, t) = \min_{v \in N(u)} \{ w(u, v) + d(v, t) \}

    其中 N(u)N(u) 是 uu 的邻居节点集合。

    注：利用了动态规划中的最优子结构。

  • 收敛性证明：

    定义 d(k)(u,t)d^{(k)}(u, t) 为从 uu 到 tt 的、最多经过 kk 条边的最短路径长度。若不存在路径则为 ∞\infty

    初始化：

    d(0)(u,t)={0,u=t∞,u≠td^{(0)}(u, t) = \begin{cases} 0, & u = t \\ \infty, & u \ne t \end{cases}

    迭代关系（Bellman-Ford 迭代）：

    d(k)(u,t)=min⁡v∈N(u){w(u,v)+d(k−1)(v,t)}d^{(k)}(u, t) = \min_{v \in N(u)} \{ w(u, v) + d^{(k-1)}(v, t) \}

    则 Bellman-Ford 算法至多需要 n−1n - 1 轮迭代才能让所有节点获得正确的最短路径。且存在一种拓扑结构需要 n−1n - 1 轮迭代。这里我们假设实际计算时迭代是同步的，也即所有路由器计算完一轮后再开启下一轮，并且是静态网络结构。

    证明：

    在假设条件下，所有路由器完成 nn 轮后计算得到的路由表中记录的即为 d(n)(u,t)d^{(n)}(u, t)。且我们容易证明以下两条引理：

    1. 对于所有 u,tu, t 和 k≥0k \ge 0，有： d(k+1)(u,t)≤d(k)(u,t)d^{(k+1)}(u, t) \le d^{(k)}(u, t)
    2. 当 k≥n−1k \ge n-1 时： d(k)(u,t)=d(u,t)d^{(k)}(u, t) = d(u, t)

    从而完成可行性证明。

    构造最坏情况，考虑一条直线拓扑 v1−v2−v3−⋯−vnv_1 - v_2 - v_3 - \dots - v_n，边权均为 1。目标是从 vnv_n 计算到 v1v_1 的最短路径。则确实需要 n−1n-1 轮。

特点： - 仅与邻居交换信息，分布式迭代 - 好消息传得快，坏消息传得慢（无穷计算问题）：B 依赖 C 告诉它怎么到 A，C 依赖 B 告诉它怎么到 A，结果谁也不知道 A 已经不可达了。 - 收敛时间不确定，存在路由环路风险

互联网路由协议

内部网关协议（IGP）：

适用于同一自治系统（Autonomous System，AS）内部。

协议类型核心算法关键特性封装方式
RIP距离向量Bellman-Ford最大跳数为 15 跳
存在环路风险（无穷计数问题）		UDP，端口 520
OSPF链路状态Dijkstra收敛快
支持分层设计
无环路风险		直接封装于 IP，协议号 89

外部网关协议（EGP）：

适用于不同自治系统（AS）之间。

协议类型核心机制关键特性封装方式
BGP-4路径向量策略决策（非单纯最短路径）基于策略选路（政治/经济因素）
防止路由环路（AS_PATH）
支持 CIDR		TCP，端口 179

注：最早的外部网关协议恰好也名为 EGP，所以需要区分 EGP 指的是具体的某一协议还是外部网关协议族。

网络互联与 IPv4 协议

IPv4 地址共 32 位。

IPv4 地址表示方式

表示方式示例
点分十进制192.168.1.1
二进制11000000 10101000 00000001 00000001
CIDR192.168.1.0/24，一般用来表示一个网络，范围是 192.168.1.0 - 192.168.1.255
十六进制C0.A8.01.01
DNS域名localhost →\rightarrow 127.0.0.1

分类编址 IPv4

编址格式：

分为网络号和主机号，并由地址的前几位决定类别。

[Network ID][Host ID]
类别前几位网络号位数主机号位数地址范围说明
A 类08 位24 位0.0.0.0 - 127.255.255.255—
B 类1016 位16 位128.0.0.0 - 191.255.255.255—
C 类11024 位8 位192.0.0.0 - 223.255.255.255—
D 类1110——224.0.0.0 - 239.255.255.255组播地址
E 类1111——240.0.0.0 - 255.255.255.255保留

注：分类直接看点分十进制的第一部分。

特殊 IP 地址：

特殊地址IP 示例说明
网络地址10.0.0.0（A 类）、172.16.0.0（B 类）、192.168.1.0（C 类）主机号全 0，代表整个网络。不能作为目的地址。
定向广播地址10.255.255.255（A 类）、172.16.255.255（B 类）、192.168.1.255（C 类）主机号全 1，向该网络所有主机广播。可以作为目的地址。
有限广播地址255.255.255.255向本地网络所有主机广播，路由器不转发。不需要网络号。

特殊网络地址：

特殊网络IP 范围说明
本机回环网络127.0.0.0/8（常用 127.0.0.1）指向本机，数据包不离开设备。
本网络0.0.0.0/8（常用 0.0.0.0）表示本网络，用于默认路由或 DHCP 未获取 IP 时。
组播地址224.0.0.0/4D 类地址，用于一对多通信。
保留地址240.0.0.0/4E 类地址，除 255.255.255.255 外保留未用。

注： 本机回环和管道都能实现本机两个进程通信，两者都在内核完成，但是没有任何关系。

对比维度本机回环（Loopback）管道（Pipe）
所属范畴网络协议栈操作系统 IPC
依赖协议TCP/IP 协议栈无，纯内存操作
数据路径应用 →\rightarrow 内核协议栈 →\rightarrow 回环驱动 →\rightarrow 内核协议栈 →\rightarrow 应用应用 →\rightarrow 内核管道缓冲区 →\rightarrow 应用
通信方式Socket APIpipe() 系统调用，文件描述符读写

特点：

优点：简单；按类别聚合，路由表小。

缺点：地址浪费严重，网络号数量有限，分配不灵活（A 类太大，C 类太小），无法精细匹配实际需求。

子网划分 IPv4

编址格式：

从 A/B/C 类地址的主机号中借用若干位作为子网号，形成三级结构：

[Network ID][Subnet ID][Host ID]

引入子网掩码来进行区分。掩码为 1 的部分即为 [Network ID][Subnet ID]，为 0 的部分即为 [Host ID]。

例：

B 类网络为 172.16.0.0/16，借 2 位主机号生成 4 个子网。

项目值
新掩码255.255.192.0（/18）
子网数22=42^2 = 4
每子网可用主机数214−2=163822^{14} - 2 = 16382
子网地址范围广播地址
172.16.0.0/18172.16.0.1 - 172.16.63.254172.16.63.255
172.16.64.0/18172.16.64.1 - 172.16.127.254172.16.127.255
172.16.128.0/18172.16.128.1 - 172.16.191.254172.16.191.255
172.16.192.0/18172.16.192.1 - 172.16.255.254172.16.255.255

新增特殊网络地址：

特殊类型范围说明
私有地址10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16RFC 1918，可以在内部重复使用
链路本地地址169.254.0.0/16RFC 3927，DHCP 失败时自动分配

注：

IP 地址可以分为三层。

层级地址类型典型范围能否直接上网是否允许全球重复主要用途示例
最内层链路本地地址单根网线(同一链路)不能能重复同一链路上的邻居发现、自动配置等底层通信IPv4: 169.254.1.2
IPv6: fe80::1
中间层私有地址家庭或公司内网(可跨路由器)需经 NAT 转换能构建企业内部或家庭私有网络，节省公网IPIPv4: 192.168.1.1, 10.0.0.1
IPv6: fd00::1
最外层公网地址全球互联网能直接路由禁止重复全球范围内唯一标识设备，实现互联网通信IPv4: 8.8.8.8
IPv6: 2001:db8::1

特点：

优点：可以按需分配子网，减少地址浪费。支持路由聚合。划分子网对外网透明。

缺点：需要额外配置子网掩码。每个子网一条路由造成路由表膨胀。减少了连接主机数。仍然受限于 A/B/C 类的固定边界。

类别默认掩码变长子网范围超网范围
A 类 (/8)/8/9 - /32/1 - /7（很少用）
B 类 (/16)/16/17 - /32/1 - /15
C 类 (/24)/24/25 - /32/1 - /23

CIDR IPv4

无类别域间路由（Classless Inter-Domain Routing）。

编址格式：

彻底抛弃 A/B/C 类的固定边界，采用变长前缀：

IP address / prefix

前缀长度任意（0 - 32），只区分网络前缀和主机号。通过改变前缀可以分配适当大小的 CIDR 地址块。

示例前缀长度子网掩码含义
192.168.1.0/2424 位255.255.255.0前 24 位是网络前缀
192.168.1.32/2727 位255.255.255.224前 27 位是网络前缀
0.0.0.0/00 位0.0.0.0默认路由，匹配所有地址

特殊 IP 地址：

特殊类型地址说明
默认路由0.0.0.0/0匹配所有地址，路由表中表示缺省路径
未指定地址0.0.0.0/32DHCP 过程中表示没有 IP
有限广播255.255.255.255/32同前

特殊网络地址：

特殊类型范围说明
本机回环127.0.0.0/8同前，最常用 127.0.0.1
私有地址10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16		同前
链路本地169.254.0.0/16同前
文档地址192.0.2.0/24
198.51.100.0/24
203.0.113.0/24		文档、示例、教学使用，不会在公网出现
组播地址224.0.0.0/4同前
保留地址240.0.0.0/4同前

特点：

优点：通过调整前缀长度自由分配地址空间，彻底解决地址浪费问题。支持路由聚合、构成超网。可以减少路由表条目。是现行互联网的编址标准。

缺点：需要所有设备支持 CIDR，配置更复杂。

三阶段横向对比

对比维度分类编址子网划分CIDR
编址结构Network ID + Host IDNetwork ID + Subnet ID + Host IDPrefix + Host ID
地址类别A/B/C/D/E 五类基于 A/B/C 类无类别
掩码默认掩码（8/16/24）可变长子网掩码任意前缀长度
核心问题地址浪费路由表膨胀解决了前两者的主要问题

IPv4 分组格式

0B              1B              2B              3B              4B
|0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Ver  |  IHL  |Type of Service|         Total Length          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|        Identification         |Flags|     Fragment Offset     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Time to Live |   Protocol    |      Header Checksum          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                       Source Address                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                     Destination Address                       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      Options (Optional)                       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

关键字段说明：

字段位数说明
Ver (Version)4位版本号。例如 IPv4 取值为 4
IHL (Internet Header Length)4位互联网首部长度。实际就是 IPv4 首部长度，以 32 位（4B）为单位。最小值为 5（20B，也即无 Options），最大值为 15（60B）
Type of Service8位服务类型。用于 QoS（服务质量）和包优先级，现常被 DSCP（区分服务代码点）替代
Total Length16位总长度。整个 IP 包的大小（首部 + 数据），以字节为单位。最大值为 65535 字节
Identification16位标识符。用于分片与重组，同一原始数据包的所有分片共享相同标识符
Flags3位标志位。控制分片行为：
第 0 位：保留，必须为 0
第 1 位：DF（Don’t Fragment，禁止分片）
第 2 位：MF（More Fragments，后面还有分片）
Fragment Offset13位片偏移。当前分片在原始数据包中的位置，以 8 字节为单位，13 + 3 = 16
Time to Live (TTL)8位生存时间。每经过一个路由器减 1，减到 0 时丢弃，防止无限循环
Protocol8位协议号。标识上层协议：
6：TCP
17：UDP
1：ICMP
等等
Header Checksum16位首部校验和。仅对首部进行错误检测，每经过一个路由器都会重新计算
Source Address32位源 IP 地址。发送方的 IPv4 地址
Destination Address32位目的 IP 地址。接收方的 IPv4 地址
Options可变（0-40 字节）选项字段。可选功能（如时间戳、路由记录等），很少使用。如有选项，需用填充位保证首部是 32 位的整数倍

网络层辅助协议与技术

ARP

地址解析协议

功能：实现IP地址到MAC地址的映射（同一局域网内）。

工作流程：

  1. 主机 A 广播 ARP 请求（目的 IP 已知，MAC 填 0）
  2. 目标主机 B 单播 ARP 响应，告知自身 MAC 地址
  3. 主机 A 缓存 IP-MAC 映射（ARP 高速缓存）

注：ARP仅解决同一网络内的地址映射，跨网络通信需通过路由器转发。

DHCP

动态主机配置协议

功能：自动分配 IP 地址及相关配置（子网掩码、默认网关、DNS服务器）。

工作流程（UDP端口：客户端68，服务器67）：

客户端 ──DHCP DISCOVER(广播)──$\rightarrow$ 服务器
客户端 ←──DHCP OFFER(广播)──── 服务器
客户端 ──DHCP REQUEST(广播)──$\rightarrow$ 服务器
客户端 ←──DHCP ACK──────────── 服务器

NAT

网络地址转换

功能：将专用地址转换为全球地址，实现内网主机访问外网。

实现机制：

  • 使用端口号区分不同内网主机（NAPT/PAT）
  • NAT表记录：(源IP, 源端口) ↔ (NAT IP, 新端口)

专用地址范围（RFC 1918）：

  • 10.0.0.0 - 10.255.255.255（/8）
  • 172.16.0.0 - 172.31.255.255（/12）
  • 192.168.0.0 - 192.168.255.255（/16）

ICMP

互联网控制报文协议

功能：报告差错、测试连通性、状态查询。

类型值代码含义
00Echo Reply（Ping应答）
30-7目的不可达（网络/主机/协议/端口等）
80Echo Request（Ping请求）
110TTL超时（Traceroute利用）

典型应用：

  • Ping：测试主机可达性（Echo Request/Reply）
  • Traceroute：利用TTL超时或端口不可达报文，追踪路由路径

组播（Multicast）

特点：一点到多点高效传输，使用D类地址（224.0.0.0-239.255.255.255）。

关键协议：

  • IGMP：主机与组播路由器之间维护组成员关系
  • 组播路由协议：DVMRP、MOSPF、PIM、CBT等

基于生成树：以组播主机为根 基于核心数：以路由器为根

转发机制：

  • 反向路径转发（RPF）：仅当分组从源节点最短路径方向到达时才转发
  • 剪枝：剪掉无组成员的分支，构建组播树

IPv6 协议

主要改进

特性IPv4IPv6
地址长度32位128位（3.4×10³⁸个地址）
首部长度可变（20-60字节）固定40字节（8字节对齐）
表示方法点分十进制冒号十六进制（可零压缩）
配置方式DHCP/手动自动配置（即插即用）
安全性可选（IPsec）内置支持
选项处理首部选项扩展首部（路由器不处理，除逐跳选项）

IPv6 基本首部格式

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  版本(4)  │  通信量类(8)  │            流标号(20)             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│          有效载荷长度(16)          │  下一首部(8)  │ 跳数限制(8) │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      源地址(128位)                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                     目的地址(128位)                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

关键字段：

  • 流标号（Flow Label）：标识同一流的数据报，保证服务质量
  • 下一首部：标识扩展首部类型或上层协议（类似IPv4协议字段）
  • 跳数限制：替代TTL，每路由器减1，为0时丢弃

IPv6 地址类型

类型二进制前缀示例表示
未指明地址全0::/128
环回地址0…01::1/128
多播地址11111111FF00::/8
本地链路单播1111111010FE80::/10
全球单播其他可聚合全球单播地址

IPv4 向 IPv6 过渡技术

技术原理应用场景
双协议栈主机/路由器同时运行IPv4和IPv6长期共存阶段
隧道技术IPv6分组封装为IPv4数据报穿越IPv4网络IPv6孤岛互联

Ad Hoc 网络与移动网络

Ad Hoc 网络特征

定义：无固定基础设施、自组织的无线多跳网络，节点兼具主机和路由器功能。

分类：

  • MANET（移动Ad Hoc网络）：支持语音、数据等实时业务，强调可靠性
  • WSN（无线传感器网络）：强调低成本、低功耗、大规模部署

Ad Hoc 路由协议

协议类型核心机制特点
AODV按需距离矢量泛洪RREQ建立反向路径，RREP建立前向路径分组头无路由信息，维护下一跳表项
DSR源路由RREQ携带完整路径信息，RREP沿反向路径返回分组头含完整路径，路由缓存利用率高
OLSR表驱动链路状态优化链路状态广播，仅转发MPR（多点中继）控制开销相对稳定，适合大规模网络

AODV vs DSR 对比

特性AODVDSR
路由信息存储各节点维护下一跳表项源节点缓存完整路径
分组头开销小（仅目的地址）大（含完整路径，随跳数增加）
路由发现开销需要时泛洪RREQ类似，但利用缓存减少泛洪
链路失效处理发送RERR，重新发现使用缓存备用路径或重新发现
适用场景一般Ad Hoc网络拓扑变化较慢、路径稳定场景

移动IP与蜂窝网络

移动IP核心组件

组件功能
移动节点（MN）可在不同网络间移动的主机
归属代理（HA）归属网络中的路由器，维护MN当前位置
访问代理（FA）访问网络中的路由器，为MN提供转交地址（CoA）
转交地址（CoA）MN在访问网络中的临时IP地址

移动IP工作过程

┌─────────────┐                    ┌─────────────┐
│   归属网络   │ ←────隧道────$\rightarrow$    │   访问网络   │
│   (HA)      │    封装转发        │   (FA/MN)   │
└─────────────┘                    └─────────────┘
       ↑                                ↑
       │    1. MN移动，向FA注册获取CoA   │
       │    2. MN向HA注册(CoA, MN永久地址)│
       │    3. 通信对端$\rightarrow$HA$\rightarrow$隧道$\rightarrow$FA$\rightarrow$MN   │
       │    4. MN直接$\rightarrow$通信对端（三角路由）│
       └────────────────────────────────┘

蜂窝网络与移动IP对比

概念蜂窝网络（GSM/LTE）移动IP
归属系统归属网络（HLR存储用户数据）归属网络（HA维护位置）
位置寄存器HLR（归属）/VLR（访问）HA/FA
路由地址MSRN（移动台漫游号）CoA（转交地址）
切换机制MSC间切换，锚点MSCFA切换，向HA重新注册

关键对比总结表

对比项技术A技术B核心差异
服务模型虚电路数据报连接状态 vs 无连接，网络可靠 vs 端系统可靠
路由算法链路状态（LS）距离矢量（DV）全局信息/快速收敛 vs 分布式/可能存在环路
路由协议OSPFRIPLS算法/无跳数限制 vs DV算法/最大15跳
域间路由IGP（内部）EGP/BGP（外部）策略控制 vs 性能优化
IP编址分类编址CIDR固定类别 vs 灵活前缀/路由聚合
地址映射ARPDNSIP→\rightarrowMAC（链路层） vs 域名→\rightarrowIP（应用层）
地址转换NAT直接路由专用↔全球地址转换 vs 端到端透明
IP版本IPv4IPv632位/可变首部 vs 128位/固定首部+扩展首部
Ad Hoc路由AODVDSR下一跳表项 vs 源路由完整路径
移动性支持蜂窝网络（电路域）移动IP（分组域）基础设施完善 vs 基于IP的灵活移动