计网笔记--网络层

目录

1--网络层概述

2--网络层提供的两种服务

3--IPv4地址

3-1--概述

3-2--分类编址的 IPv4 地址

3-3--划分子网的 IPv4 地址

3-4--无分类地址的 IPv4 地址

3-5--IPv4地址的应用规划

4--IP数据包的发送和转发过程

5--静态路由配置导致的路由环路问题

6--路由选择协议

6-1--概述

6-2--RIP协议

6-3--OSPF协议

6-4--BGP协议

7--IPv4数据报的首部格式

8--网际控制报文协议ICMP(重点)

9--虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT


1--网络层概述

网络层主要问题:

        ① 网络层向运输层提供怎样的服务?  (可靠或不可靠)

        ② 网络层寻址问题(IP 地址)

        ③ 路由选择问题 (路径)

重点在于:TCP/IP协议栈

2--网络层提供的两种服务

网络层提供的两种服务:

        ① 面向连接的虚电路服务:建立虚电路进行数据传输;

        ② 无连接的数据报服务:不建立网络层的连接,可靠通信由用户主机来保证;

3--IPv4地址

3-1--概述

        IPv4 地址是因特网上的每一台主机(或路由器)的每一个接口在全世界范围内的一个唯一 32 比特的标识符;

        IPv4 地址一般使用点分十进制表示方法进行表示,方便阅读;

3-2--分类编址的 IPv4 地址

        分类编制的 IPv4 地址可分为A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址;

3-3--划分子网的 IPv4 地址

        通过向 IP 地址的主机号借用几个比特来作为子网号,可以构成 32 比特的子网掩码;

3-4--无分类地址的 IPv4 地址

3-5--IPv4地址的应用规划

划分子网掩码两种方式:

        ① 使用定长的子网掩码(FLSM):使用同一个掩码来划分子网,容易造成 IP 地址的浪费

        ② 使用变长的子网掩码(VLSM):使用不同的子网掩码来划分子网;

4--IP数据包的发送和转发过程

        间接交付时,将数据包传输给主机所在网络的默认网关,即默认网关表示主机所在网络的路由器的地址

5--静态路由配置导致的路由环路问题

6--路由选择协议

6-1--概述

        路由选择可以划分为静态路由选择和动态路由选择;

        路由选择协议可以划分为:内部网关协议IGP(路由信息协议 RIP 和开放最短路径优先协议 OSPF),外部网关协议EGP(边界网关协议BGP);

6-2--RIP协议

        RIP协议使用跳数(经过路由器的个数)作为度量来衡量到达目的网络的距离;

        RIP协议认为距离短的路由即为好的路由,当到达同一目的网络拥有多条距离相等的路由时,RIP协议会进行等价负载均衡,即将通信量划分在不同的路由上传输;

        RIP协议存在“坏消息传播慢”的问题,因为 RIP 协议通常进行周期性的路由交换,当故障信息不能及时交换到其它路由时,故障路由可能会被之前的路由所覆盖,导致故障路由不能及时更新和传播;

6-3--OSPF协议

        开放最短路径优先 OSPF 协议通过最短路径算法来计算和选择路由,避免了路由环路的问题;

        OSPF 协议利用洪泛法交换链路状态信息,同时规定普通路由器与指定路由器(选举获得)进行信息交换,不发生路由器间两两信息交换,同时洪泛法只局限在一个系统的一个小区域

6-4--BGP协议

7--IPv4数据报的首部格式

8--网际控制报文协议ICMP(重点)

        主机或路由器使用网际控制报文协议ICMP来发送差错报告报文询问报文

        ICMP差错报告报文共有以下五种:终点不可达源点抑制时间超过参数问题改变路由(重定向);

终点不可达:

 源点抑制:

时间超过:

参数问题:

改变路由:

常用 ICMP 询问报文:回送请求和回答、时间戳请求和回答; 

9--虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

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