网络层

技术2022-07-12 84

两种服务

虚电路服务

数据报服务

可靠通信由用户主机来保证不需要建立连接每个分组都有终点的完整地址每个分组独立选择路由进行转发出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化到达终点的时间不一定按发送顺序由用户主机负责

网际协议IP

配套使用：地址解析协议ARP，网际控制报文协议ICMP，网际组管理协议IGMP。

虚拟互连网络

将网络互相连接起来使用的中间设备：

物理层使用的：转发器数据链路层：网桥或转接器网络层：路由器网络层以上：网关使用IP协议的虚拟互连网络可简称为IP网。在覆盖全球的IP网的上层使用TCP协议，就是现在的互联网。

IP地址

IP地址::={<网络号>，<主机号>}（::= 表示定义为）

编制方法的三个历史阶段

分类的IP地址最基本的编址方法。子网的划分对最基本的编址方法的改进。构成超网比较新的无分类编址方法。

两个字段

网络号标志主机（或路由器）所连接到的网络。主机号标志该主机（或路由器）。

地址解析协议ARP

每一台主机都设有一个ARP高速缓存，里面有本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。网络接口软件使用 ARP 负责将下一跳路由器的 IP 地址转换成硬件地址，并将此硬件地址放在链路层的 MAC 帧的首部，然后根据这个硬件地址找到下一跳路由器。ARP对保存在高速缓存中的每一个映射地址项目都设置生存时间。凡超过生存时间的项目就从高速缓存中删除掉。ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的。主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。

ARP使用情况

主机把IP数据报发送到同一个网络上的另一台主机：主机1发送ARP请求分组，找到目的主机主机2的硬件地址。主机到另一个网络上的一台主机：主机1发送ARP请求分组，找到网1上的一个路由器R1的硬件地址。路由器到同网络的主机：路由器发送ARP请求分组，找到目的主机的硬件地址。路由器到不同网络的主机：路由器发送ARP请求分组，找到连接在另一个网络上的一个路由的物理地址。

常用的三种类别的IP地址

IP地址与硬件地址

在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择在局域网的链路层，只能看见MAC帧IP层抽象的互联网屏蔽了下层很复杂的细节

路由表

一条路由包含的信息：（目的网络地址，下一跳地址）

划分子网

三级IP地址

IP地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}

子网掩码

子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识。

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