网络层笔记

4.1 网路层的任务

网络层向上只提供加单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。

但网络层不提供服务质量的承诺,即所传送的分组可能丢失,重复等等,也不保证分组交付的时限。

4.2 网际协议IP

1. 配套使用的三个协议:

 

(简单地说,IP协议是一个协议的簇,是多个协议的总和)

几个配套使用的协议之间的关系:

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概念辨析:直接交付与间接交付:

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  直接交付:主机H1可以直接查找自己的路由表,看目的主机是否在本网络上,有的话就直接进行IP数 据报传输,给H2。这种做法不用经过路由器,即直接交付!

  间接交付:相对应直接交付,没有在路由表找到目的主机信息,则交付给路由器。路由器在给下一个路由器传递信息,此为间接交付。

(附:当R5找到H2时,不用再找下一个路由器,直接将数据报传给H2,这样还是直接交付!!)

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确实有点绕......

2. 分类的IP地址

(1).IP地址及其表示方法

1)分类:

IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}   

2)几类IP地址

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特点:

  ①A ,B ,C 类地址的网络号字段分别为 1,2和3字节。数值分别规定为0,10,和110。

这样就保证了三类地址不会冲突。

  ②A,B,C类地址的主机号字段分别是3个,2个,和1个字节长。

常用的三类IP地址:

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几种不常用的IP地址:

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IP地址的重要特点:

  ①:路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(这样做减小了路由表所占内存和查找路由表的时间)

  ②:实际IP地址是主机与网络链路之间的一条链路的标识

  ③:一个网络是指具有相同网络号的主机的集合,因此用网桥或转发器连接起来的若干局域网属于同一个网络

 

(2)IP地址与硬件地址

IP地址是IP数据报在网络层及以上各层使用的一种逻辑地址,而硬件地址是物理层和数据链路层使用的地址,即MAC地址。

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  可看出,IP地址放在数据报的首部,而MAC地址,放在Mac帧的首部。数据传输时,IP数据报传给数据链路层后,加装mac地址后变成Mac帧,进行传输。

(3). 地址解析协议ARP

  1)ARP作用及工作方式

  作用:在主机进行更换时,地址也会随即改变。ARP解决他的方法,即是在每一个主机内设一个 ARP 高速缓存 (ARP cache),里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。

  工作方式:当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时,就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。

  如有,就可查出其对应的硬件地址,再将此硬件地址写入 MAC 帧,然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。

如没有, ARP 进程在本局域网上广播发送一个 ARP 请求分组。局域网上其他主机收到 ARP 响应分组后,对应的那个将得到的 IP 地址到硬件地址的映射写入 ARP 高速缓存。

  2)地址解析的两种特殊情况

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  ①发送方是主机(H1),要把 IP 数据报发送到本网络上的另一个主机。这时用 ARP 找到目的主机(H2)的硬件地址。

  ②发送方是主机(H1),要把 IP 数据报发送到另一个网络上的一个主机(H3,H4)。这时用 ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址。剩下的由路由器完成

3 .IP数据报的格式

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  1)固定部分

    ①首部:占4位,指IP协议的版本。

    ②首部长度:占 4 位,可表示的最大数值。

    ③区分服务: 占 8 位,用来获得更好的服务。

    ④总长度: 占 16 位,指首部和数据之和的长度,单位为字节

    ⑤标识: 占 16 位,用来产生 IP 数据报的标识

    ⑥标志: 占 3 位,目前只有前两位有意义。

    ⑦片偏移: 占13 位,指出:较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。

    ⑧生存时间: 占8 位 ,指示数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。

    ⑨协议: 占8 位,指出此数据报携带的数据使用何种协议,以便目的主机的 IP 层将数据部分

上交给那个处理过程。

    ⑩首部检验和: 占16 位,只检验数据报的首部,不检验数据部分。

(附:源地址与目的地址都只占32位)


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沐兮陌墨创始人

做一个积极主动热情的人,为了想要完成的事情和实现的目标,拼命投入力量。

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