转发算法

A. 蓝牙PAN是什么意思

PAN就是一种蓝牙个人局域网。

蓝牙技术是一种近距离无线通信的开放性标准，其目的是单芯片、低功耗，用来代替有线电缆连接，实现短距离无线语音和数据通信。由多个蓝牙设备就可以组成一个蓝牙网络。蓝牙个人区域网PAN有两种应用模型：

一种被称为组网络(Group Ad-hoc Networking，GN)；

另一种被称为网络访问点(Networking AccessPoint，NAP)，这两种实现模式分别有不同的网络结构和协议模型。

(1)转发算法扩展阅读

蓝牙个人区域网就是要用无线代替有线，用蓝牙硬件在不同设备之间建立一条虚拟的蓝牙链路，从而使现有的各种应用软件不经修改，就可以在不同蓝牙设备之间进行数据传输和数据交换。它必须解决以下问题：

(1)怎样支持IPv4和IPv6协议和其它可选协议。

(2)怎样实现GN和NAP。

(3)怎样实现蓝牙协议栈与现有网络协议如TCP/IP和PPP等网络协议无缝连接，从而通过蓝牙硬件在下层建立一条虚拟的蓝牙链路，使现有网络应用程序就像在有线网络中使用一样。

B. 路由器的转发的转发原理

转发发生在路由器上，分组到达路由器后，由路由器检查分组地址并将它转发到一个邻接的局域网(LAN)上。过滤功能过滤某些分组使它们不再通过路由器或桥接器转发出去。

路由器首先路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。

(2)转发算法扩展阅读

因为某些原因，用户只能经过一个非安全的主机才能连接到一个安全的主机，在这种情况下，ssh提供了一个名为端口转发的功能。利用“端口转发”功能，用户就能够加强连接路由上非安全路段的安全性。用户需要做的只是简单地在非安全主机上指定一个端口，非安全主机将通过这个端口与安全主机建立连接。

这就在本地主机和远程主机之间以那个非安全主机为跳板建立了一个直接的连接。用户可以对远程主机或者自己的本地主机上的端口设置端口转发功能。

如果把远程主机的一个端口转发到本地主机上的某个端口，需要使用ssh命令的-R选项，后面分别跟着本地端口、远程主机地址以及将要被转发的远程端口，彼此之间用冒号隔开。它的工作原理是分配一个套接字来监听远程方面的那个端口。

只要有连接建立在这个端口上，该连接就会被转发到一个安全的通道上，也就建立起一个从本地机器到远程端口的连接。

C. 有六个站分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）。

D. 归纳叙述IP分组转发算法,

IP按照总共32位编码,8个8个分为4组.

E. 抖音转发次数怎么计算

抖音的转发次数包括私信转发给好友，通过weixin、qq转发给其他人的数量总和。转发量是一个视频热度的一个数值体现，一般自己看不到自己作品的转发量，可以通过其他账号查看。
抖音方面对于热门的计算会有一个非常复杂的公式，公式中会对视频的各方面进行比对、评分。例如热门视频需要在1小时之内转发100次以上，并且会500个赞，同时还有50个留言，只要能符合抖音热门算法数据的视频，就会被抖音官方推荐到热门视频中。总而言之一句话，抖音设定的每一个参数都是衡量我们视频好坏的标准，大家只要有足够好的视频，就可以将视频通过一些做数据的手段，提高这些数据，这样我们就有机会被热门选中。

F. 交换机转发帧的算法是什么

首先明确交换机2个功能:
地址学习和数据转发

在进行最初的数据转发前必须进行地址学习
交换机为二层设备，根据MAC表来进行转发。

比如端口A地址为11.11.11.11.11.11，端口B地址为22.22.22.22.22.22
A需要和B进行通信（即你说的发数据帧）

首先11.11.11.11.11.11数据（广播方式）交换机接收到后，知道了11.11.11.11.11.11所在的设备的接口为A，同理获得22.22.22.22.22.22和端口B的对应关系

在交换机建立了这样一张mac和端口对应关系后，在有数据进行交换时根据此表即可完成数据转发。

祝你好运!

G. ip协议所执行的分组转发算法是什么

1、从数据报的首部提取目的主机的IP地址D，计算出目的主机的网络地址N。
(将IP数据报中目的主机的IP地址和路由表上的子网掩码进行&运算，就可以得出网络地址N)

2、若N就是与此路由器直接相连的某个网络的网络地址。则直接进行交付，不需要经过其他路由器，而是直接将IP数据报交付给目的主机。
(注意，直接交付时，路由器需要将目的主机地址D转换为具体的硬件地址，把数据报封装在MAC帧，在发送此帧。)
若N不是与此路由器直接相连的网络，就进行间接交付。执行3或执行4

3、若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行4。
(这是特殊情况)

4、若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行5。

5、如果3和4都没能将IP数据报转发出去，若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认
路由器；负责，执行6

6、报告转发分组出错。

H. 简述在划分子网的情况下IP分组的转发流程

1.使用子网划分后，路由表必须包含以下三项内容：目的网络地址，子网掩码和下一跳地址。路由器转发分组的算法（流程）如下：
1）.从收到的数据报首部提取目的IP地址D
2）.先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络进行逐个检查：用各网络的子网掩码和D逐位相与，看结果是否和相对应的网络地址匹配。若匹配，则把分组进行直接交付，转发任务结束。否则就是间接交付，执行（3）。
3）.若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由：否则执行（4）。
4）.对路由表的每一行，用其中的子网掩码和D逐位相与，其结果为N。若N与该行的目的网络地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器；否则执行（5）。
5）.若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则执行（6）。
6）.报告转发分组出错。
BEIFANG
ETHNIC

I. 计算机网络-4-4-转发分组，构建子网和划分超网

上图是一个路由器怎么进行分组转发的例子：有四个A类网络通过三个路由器连接在一起，每一个网络上都可能会有成千上万台主机。若路由表指出每一台主机该进行怎样的转发。则要维护的路由表是非常的庞大。 如果路由表指定到某一个网络如何转发，则路由表中只有4行，每一行对应一个网络。 以路由器2的路由表为例：由于R2同时连接在网络2和网络3上，因此只要目标主机在网络2或者网络3上，都可以通过接口0或者1或者路由器R2直接交付（当然还有使用ARP协议找到这些主机相应的MAC地址）。若目标主机在网络1中，则下一跳路由器为R1，其IP地址为20.0.0.7。路由器R2和R1由于同时连接在网络2上，因此从路由器2把转发分组给R1是很容易的。 我们应当注意到：每一个路由器至少都要拥有两个不同的IP地址。 总之，在路由表中，对每一条路由最主要的是以下两条信息： （目的网络，下一跳地址） 我们根据目的网络地址来确定下一跳路由器，这样可以得到以下结论：

虽然互联网上所有的分组转发都是 基于目的主机所在的网络 ，但是在大多数情况下都允许这样的实例： 对特定的主机指明一个路由 ，这种路由叫 特定主机路由 。采用特定主机路由可以使网络人员方便管理控制网络和测试网络

路由器还可以采用 默认路由 以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所使用的时间。

当路由器接收到一个待转发的数据报，在从路由表中得出下一跳路由器的IP地址后，不是把这个地址写入IP数据报，而是送交 数据链路层的网络接口软件 ，网络接口软件把负责下一跳的路由器IP地址转化为硬件地址（必须使用ARP），将硬件地址写入MAC帧的首部，然后根据这个硬件地址找到下一跳路由器。由此可见，当发送一连串的数据报时，上述的这种查找路由表，用ARP得到硬件地址，把硬件地址写入MAC地址首部等过程，将不断地重复进行，造成了一定的开销。

根据以上几点，我们提出 分组转发算法：

这里我们需要强调一下，路由表并没有给分组指明某个网络的完整路径(即先经过哪一个路由器，然后再经过哪一个路由器，等等)。路由表指出，到达某个网络应该先到达某个路由器(下一条路由器)，在到达下一跳路由器之后，再继续查找路由表，知道再下一步应当到达哪一个路由器。这样一步步的查找下去，直到最后到达目的网络。

为什么划分子网？

为解决上述问题，从1985年引出 子网络号字段 ，使得两级IP地址变为三级IP地址，这种做法叫做 划分子网(subnetting)【RFC950】 。

划分子网的基本思路：

划分子网的用例

如上图为某单位拥有一个B类IP地址，网络地址为145.13.0.0（网络号为145.13），凡是目的网络为145.13.x.x的数据报都会送到这个网络上路由器R1上。

现在把该网络划分为三个字网，这里假设子网络号占用8位，因此主机号就只剩下16-8=8位了，所划分的三个字网为145.13.3.0,145.13.7.0,145.3.21.0。路由器在接受到145.13.0.0上的路由器数据后，再根据数据报的目的地址把它转化到相应的子网。

总之，当没有划分子网的时候，IP地址是两节结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号。

假定有一个IP数据报（其目的地址为145.13.3.10）已经到达了路由器R1，那么这个路由器如何把它转发到子网145.13.3.0呢？
我们知道，从IP数据包报的首部无法看出源主机的目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。这是因为32位IP地址本身以及数据报的首部没有包含任何关于子网划分的信息。因此必须另想办法，这就是使用 子网掩码 。

把三级IP地址的子网掩码和收到的目的地址的IP地址 逐位进行与（AND）运算，就可以立即得到网络地址，剩下的步骤就交给路由器处理分组。

使用子网掩码的好处是：不管网络有没有划分子网，只要把子网掩码和IP地址进行逐位 与(AND) 运算,就立即得出网络地址来，这样在路由器处理到来的分组时就可采取同样的做法。

在不划分子网时，为什么还要使用子网掩码？这就是为了更便于查找路由表。现在互联网规定：所有网络都必须使用子网掩码，同时在路由器的路由表中也必须有子网掩码这一栏。如果一个网路不划分子网，那么该网络的子网掩码就是用 默认的子网掩码 ，默认子网掩码中1的位置和IP地址中的网络号字段net-id正好相对应。因此，若用默认子网掩码和某个不划分子网的IP地址逐位相"与"，就应该能够得出该IP地址的网络地址来，这样做可以不用查找该地址的类别位就能够知道这是哪一类的IP地址。显然:

图4-21是这三类IP地址的网络地址和相应的默认子网掩码:

子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性 。在RFC950成为互联网标准后，路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在的网络(或子网)的子网掩码告诉相邻路由器，在路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。

例4-2：
已知IP地址是141.14.72.24，子网掩码是255.255.192.0,求网络地址：
解: 255.255.192.0的二进制：11111111 11111111 11000000 00000000

IP 141.14.72.24二进制： 11111111 11111111 01001000
00000000

将IP地址二进制与子网掩码二进制进行 与(AND)运算 为 ：:11111111 11111111 11000000 00000000
即网络IP为：141.14.64.0

在划分子网的情况下，分组转发的算法必须作出改动。在使用子网划分后，路由表应该包含以下内容：

在划分子网的情况下，路由器转发分组的算法如下：

例4-4：
图4-24有三个字网，两个路由器，以及路由器R1的部分路由表。现在源主机H1向目的主机H2发送分组。试讨论R1收到H1向H2发送的分组后查路由表的过程。

解：

源主机H1向目标主机H2发送的分组的目的地址为128.30.33.138。

源主机H1把本子网的子网掩码255.255.255.128与H2的IP地址128.30.33.128相与得到128.30.33.128，它不等于H1的网络地址（128.30.33.0）。这说明主机H2与主机H1不在同一个网段上，因此H1不能把数据包直接交付给H2。必须交给子网上的默认路由R1,由R1转发。

路由表在接受到这个分组之后，就在其路由表中逐行匹配寻找。
首先看R1路由表的第一行：用这一行的子网掩码255.255.255.128与H2IP地址进行互与，得到128.30.33.128，然后和这一行用样的方法进行第二行，结果发现相与出来的结果和目的网络地址匹配，则说明这个网络（子网2）就是收到的分组所要寻找的目的网络。于是就不用继续找了。R1把分组从接口1直接交付给主机H2(他们都在一个子网上)。

在一个划分子网的网络中可使用几个不同的子网掩码。使用变长 子网掩码VLSM(Variable Length Subnet Mask) 可进一步提高IP地址资源的利用率。在VLSM的基础上又进一步研究出 无分类编制 方法。它的正式名字是无分类域间路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。

CIDR 最主要的特点有两个：

CIDR还使用斜线记法，就是在IP地址后面加上斜线/,然后写上 网络前缀所占的位数 。例如IP地址为128.14.35.7/20是某CIDR地址快中的一个地址，其中前20位就是网络前缀，后面的14位是主机位。如图所示：

当然以上地址的主机号全为0和全为1的地址，一般并不使用，这个地址块共有2^12个地址，我们可以使用地址块中最小的地址和网络前缀来指明这个地址快。例如，上述的地址块可记为128.14.32.0/20。

为了更方便的进行路由选择，CIDR使用了32位的地址掩码(address mask)。地址掩码是由一串1和一串0组成， 而1的个数就是网络前缀的个数。 虽然CIDR不使用子网了，但是出于某些原因，CIDR使用的地址掩码也可以继续称为 子网掩码，斜线记法中，斜线后面的数字就是1的个数 。例如，/20地址快的地址掩码是 11111111 11111111 11110000 00000000 (20个连续的1)。 斜线记法中，斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数。

斜线记法还有一个好处就是它除了可以表示一个IP地址外，还提供了一些其他重要的信息。我们举例说明如下：
例如，地址为192.199.170.82/27不仅表示IP地址是192.199.170.82，而且还表示这个地址快的网络前缀有27位(剩下的5位是主机号)，因此这个地址快包含32个IP地址( =32)。通过见到那的计算还可以得出，这个地址块的最小地址是192.199.170.64，最大地址是192.199.170.95。具体的计算方法是这样的：找到地址掩码中1和0的交界处发生在地址中的哪一个字节，现在是第四个字节，因此只要把这一个字节的十进制82用二进制表示即可：82的二进制是01010010,取其前3位(这3位加上前3字节的24位就够成了27位)，再把后面的5位都写成0，即01000000，等于十进制64，这样就找到了地址快的最小地址192.199.170.64，再把最后面5位都置为1，即01011111,等于十进制的95，这就找到了地址块中的最大地址192.199.170.95。

由于一个CICR地址块有很多地址，所以在路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络。这种地址的聚合常称之为 路由聚合(route aggregation) ,它使得路由表中的一个项目可以表示原来传统分类地址的很多个路由，路由聚合也称之为 构成超网(supernetting) ，路由聚合有利于减少路由器之间的路由选择信息的交换，从而提高了整个互联网的性能。

每一个CIDR地址块中的地址数一定是2的整数次幂，这就是 构建超网 的来源。

网络前缀越短 ，其地址块所包含的地址数就越多，而在三级结构的IP地址中，划分子网是使网络前缀变长。

在使用了CIDR时，由于采用网络前缀这种记法，IP地址由网络前缀和主机号这两部分组成，因此在路由表中的项目也要有相应的变化，这时，每个项目由 网络前缀 和 下一跳地址组成 ， 但是在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果 ，这样就带来一个问题：我们应该从这些匹配结果中选择哪一条路由呢？

正确的答案是： 应但从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由 ，这就做 最长前缀匹配(long-prefix matching) ，这是因为网络前缀越长，说明其地址块越小因而路由就越具体，最长前缀匹配又称之为 最长匹配 或者 最佳匹配 。

使用CIDR后，由于要寻找最长前缀匹配，使路由表的查找过程变的十分复杂，当路由表的项目数很大的时候，怎样设法减少路由表的平均查找时间就成为了一个非常重要的问题，现在常用的是 二叉线索(binary trie) ,它是一种特殊结构的树，IP地址中从左到右的比特值决定了从根节点逐层向下层延伸的路径，二二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。

图4-26用一个例子说明二叉树线索的结构，图中给出了5个IP地址。为了简化二叉线索的结构，可以先找出对应一与每一个IP地址的唯一前缀(unique prefix)，所谓唯一前缀就是在表中所有的IP地址中，该前缀时唯一的，这样就可以用这些唯一前缀来构造二叉线索。在进行查找时，只要能够和唯一前缀匹配相匹配就可以了。

从二叉树的根节点自顶向下的深度最多有32层，每一层对应于IP地址中的一位。

J. 在划分子网的情况下，分组转发的算法必须做相应的改动，对吗

我们应当注意到，使用子网划分后，路由表必须包含以下三项内容:目的网络地址、子网掩码和下一跳地址。在划分子网的情况下，路由器转发分组的算法如下:

1. 从收到的数据报的首部提取目的IP地址D。

2. 先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查:用各网络的子网掩码和D逐位相“与”(AND操作)，看结果是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则把分组进行直接交付(当然还需要把D转换成物理地址，把数据报封装成帧发送出去)，转发任务结束。否则就是间接交付，执行(3)。

3. 若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器否则，执行(4)。

4. 对路由表中的每一行(目的网络地址，子网掩码，下一跳地址)，用其中的子网掩码和D逐位相“与”(AND操作)，其结果为N。若N与该行的目的网络地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器;否则，执行(5)。

5. 若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器否则，执行(6)。

6. 报告转发分组出错。