一、网络层的基本概念
1、网络层的任务
- 本质上来讲就是如何将数据从一台计算机传送到另一台计算机
- 解决传输过程路由选择的问题
- 解决不同物理网络的互连的问题
- 为传输层提供接口服务
2、网络层提供的两种服务
面向连接： 让网络负责可靠的交付数据
面向无连接： 让网络尽最大努力交付数据
3、网络层协议集
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网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一
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地址解析协议ARP
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网际控制报文协议ICMP
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网际组管理协议IGMP
二、IP地址简介
1、分类的IP地址
IP 地址就是给每个连接在互联网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。
分类的IP地址将IP地址划分为若干个固定类。每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）一个 IP 地址在整个互联网范围内是唯一的。
分类IP地址的结构：
- A类地址：以0开头，第一个字节作为网络号，地址范围为：0.0.0.0 —127.255.255.255
- B类地址：以10开头，前两个字节作为网络号，地址范围是128.0.0.0—191.255.255.255
- C类地址：以110开头，前三个字节作为网络号，地址范围为：192.0.0.0—223.225.225.225
- D类地址：以1110开头，作为组播地址使用（一对多），地址范围为：224.0.0.0—239.255.2555.255
- E类地址：以1111开头，作为保留地址供以后使用，地址范围为：240.0.0.0—254.255.255.255
几类IP地址的私有地址：
- A类私有地址：10.0.0.0—10.255.255.255
- B类私有地址：172.16.0.0—172.31.255.255
- C类私有地址：192.168.0.0—192.168.255.255
几个特殊的IP地址：
- 127.0.0.1:
2、子网掩码与子网划分
什么是子网掩码呢？？
子网掩码是标志不同IP是否属于同一个子网的重要依据。其每一个位为1代表该位为网络位，为0则表示该位为主机位。如果两个IP地址的子网掩码按位与运算相同，则属于同一个子网.
在计算子网掩码时，全为1或0的地址一般不计算在内，因为它们分别代表了本机网络地址和广播地址。
子网掩码的计算方法：
1）对于无需划分子网的IP来说：
- A类地址：255.0.0.0
- B类地址：255.255.0.0
- C类地址：255.255.255.0
2）利用子网数来计算：
- 将子网数转化为二进制数，如，子网数为17，二进制数为10001
- 取得该二进制位数:n=5
- 将该类IP地址子网掩码，将主机地址前n位置1，其他置0，则得到子网掩码。
3）利用主机数来计算
- 将主机数转换为二进制数，如主机数位17，二进制数为10001
- 获取该二进制数的位数N=5
- 将该类IP地址的子网掩码主机位全部置1，然后将最后N为置0，即的该地址的子网掩码
3、网络地址的计算
计算方法：IP地址与子网掩码按位与运算即可得出网络地址
默认情况下，IP地址与默认子网掩码按位与即是网络地址。