网络层

Posted 2020-11-28 king0

网络层

在上一章中简述的数据链路层,其中数据段封装的就是网络层的内容.

网络层提供服务的思路

• 虚电路
• 数据报服务
  虚电路和数据服务报 对比

对比的方面	虚电路的服务	数报服务
思路	可靠通信应该由网络来保证	可靠通信应当用户主机来保证
连接的建立	必须有	不需要
终点地址	仅在建立连接阶段使用,每个分组使用短的虚电路号	每个分组都有完整的地址
分组转发	属于同一虚电路的分组均按照同一路由转发	每个分组独立选择路由转发
当节点故障	所有通过出故障的节点均不能工作	出故障的节点可能会丢失分组一些路可能会发生变化
分组顺序	总是按发生的顺序到达终点	到达终点的时间不一定
端到端的差错处理和浏量控制	可以由网络负责	由主机负责

网络层提供的服务:选择最优的路径转发数据包,路由器工作在网络层(三层设备).同时TCP/IP采用的是数据报的模式.

网际IP协议

网际协议IP是TCP/IP协议体系中最重要的两个协议之一.也是最重要的互联网标准协议之一. Ip协议又称为Kahn-Cerf协议.一般我们使用的是第四版本.其中1-3和5都未曾使用
与IP协议配套使用的还有其他的三个协议

• 地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol)
• 网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)
• 网际组管理协议IGMP(Internet Group Managerment Protocol)
  网际协议IP及其配套协议
  

网络中间设备的一些设备总结

• 物理层使用的中间设备转发器(集线器)
• 数据链路层使用的中间设备是叫网桥或者桥接器(交换机)
• 网络层使用的设备是路由器
• 在网络层以上使用的中间设备叫(网关).网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议转换
  历史的原因,许多有关TCP/IP的文献把网络层使用的路由器也叫做网关.
  MAC地址是在数据链路.
  

虚拟IP网

参加互连的计算机使用相同的IP协议,因此只考虑对应网络层的如何的传递.

从上面的两个图可以看出,不必考虑此时的计算机处于何种网络之中.
例如:
H1要把一个IP数据包发送给H2.

1. 主机H1先查找自己的路由表,查看IP地址是否本网络中
   • 是: 直接交付
   • 否: 执行2
2. 把IP数据报发送给某个路由,其中为R1.同样的也执行和1相同的操作,对比路由表.
3. 最终到达H2.
   而且在途中我们看到了许多不同的网络,但是网络层看不到这种差异. 整个互联网就是一个单一抽象的网络.IP地址就是互联网上的每一台主机(或者路由器)的的每一个接口分配在一个全世界范围内的唯一的32位的标识符.
   IP地址现在由互联网名字和数字分配机构(ICANN internet corporation for assigned names and numbers)

分类的IP地址

IP地址的分类共经历了三个历史阶段

• 分类的IP地址
• 子网的划分
• 构成超网
  分类的IP地址就是把IP地址分为若干的类. A类,B类,C类.
  分类由网络号和主机号构成.
  这种两级否认IP可以表示为:
  IP地址 ::=={<网络号>,<主机号>}
  A类,B类,C类都是单播地址(一对一通信),是最常用的.
  

这种划分的方法已经成为了历史.
一般我们使用128.11.3.21这种表示来表示一个32为地址.
其中A类中 网络号全为0的,为保留地址,意思是本网络.第二:127表示为本地软件环回测试. 本主机的进程之间的通信协议软件处理数据报中的数据,而不会发送到其他网络.
主机号全为1,保留,表示为该网络上的全部主机

IP地址指派的范围

网络类别	最大可支配的网络数	第一个可指派的网络号	最后一个可指派的网络号
A	27-2	1	126
B	214-1	128.1	191.255
C	221-1	192.0.1	233.255.255

APR

具体的IP协议中的子协议单独叙述.明日在补.