OSI——网络层

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了OSI——网络层相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、网络层的基本概念
网络层上层为传输层,下层为数据链路层,它通过路由选择算法,为IP分组从源主机到目的主机选择一条合适的传输路径,为传输层端—端数据传输提供服务。

二、网络层IP协议的基本内容
网络层中的网络协议是IP,IP协议的分类有IPv4和IPv6

IP协议的特点
IP协议是一种无连接,不可靠的分组传送服务协议,因此它提供的是一种尽力而为的服务
无连接:IP协议不维护IP分组发送后的任何状态信息
不可靠:IP协议不能保证每个IP分组都能正确地,不丢失和顺序地到达目的主机
IP协议是点-点的网络层通信协议
IP协议是针对源主机—路由器、路由器—路由器、路由器—目的主机之间的数据传输的点—点的网络层通信协议,它为两台通信主机寻找一条路径,通常由多个路由器,点点线路组成
IP协议屏蔽了互联的网络在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异

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ip地址和MAC地址的区别?

mac地址:物理地址
ip地址:网络中的地址
在网络中我们通过主机的ip地址,先找到他的网络地址,到达了网络地址后,然后通过该网络中的老大(路由器)来分析一下这个ip地址是你网路中的哪个主机,这时,老大(路由器)就通过该目标ip地址改到对应主机的mac地址,既然知道了mac地址,就能找到该计算机了。就好比什么呢。路由器是每次分配给你的ip地址不一样,但是你的mac地址肯定不会变,所以就根据ip地址找到你的mac地址。但是怎么找到的呢?就要通过网络层中的ARP(地址解析协议)协议了。

IP地址的分配概念
IP地址的分配可以分下面3种情况:
1. 为每一个网络接口分配一个IP地址
一台计算机连入网络,需分配一个IP地址,与MAC地址一一对应,且在Internet中唯一的
2. 为多归属主机的每一个网络接口分配响应的IP地址
路由器通过多个网卡连接到多个网络时,需为每个网卡分配一个IP地址
3. 可以为一个网络接口分配多个IP地址

总结来说:
1、连接到Internet的每一个主机(计算机或路由器)至少有一个IP地址
2、IP地址是分配给网络接口的
3、多归属主机可以有多个IP地址,一个网络接口也可以分配多个IP地址

IP的点分十进制表示方法

IPv4的地址长度为32位,点分十进制表示通常采用 x. x. x. x的格式,每个x为8位。(点分十进制从字面上理解,用点分隔,每个字段用十进制表示)

IP地址的分类有5中分类:A类,B类,C类,D类和E类地址

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网络号:用于识别主机所在的网络
主机号:用于识别该网络中的主机

A类保留给政府机构,B类分配给中等规模的公司,C类分配给任何需要的人,D类用于组播,E类用于实验,各类可容纳的地址数目不同

(tip:网络号加粗表示)

A类地址
(1)A类地址网络号第一位固定为0,其它7位可以分配,主机号长度为24位
(2)网络号分配的数量为2^7 = 128,地址范围为:1.0.0.0—127.255.255.255
(3)10.0.0.0-10.255.255.255是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址,路由器接收到私有地址,不会向Internet转发该分组,私有地址与NAT相关)
(4)127.0.0.0-127.255.255.255是保留地址,用做循环测试用的
(5)0.0.0.0—0.255.255.255也保留用作特殊用途
(6)因此网络号可分配的只有125个,每个网络段的主机号可以分配的只有 2^24-2=16777214个(主机号全0和主机号全1保留)

B类地址
(1)B类地址网络号第1,2位固定为10,其它14位可以分配,主机号长度为16位
(2)地址范围为:128.0.0.0—191.255.255.255
(3)172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址
(4)169.254.0.0—169.254.255.255是保留地址(如果你的IP地址是自动获取IP地址,而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP)
(5)每个网络段可分配的主机号为2^16 - 2 = 65534(主机号全0和主机号全1保留)

C类地址
(1)C类地址网络号前3位固定为110,其它21位可以分配,主机号长度为8位
(2)C类地址范围:192.0.0.0—223.255.255.255
(3)192.168.0.0—192.168.255.255是私有地址
(4)网络号可分配的块数为2^21 = 2097152,没块网络号可分配的主机号数为2^8-2 = 254(主机号全0和主机号全1保留)

D类地址
D类IP地址不标志网络,前4位固定为1110,地址范围为:224.0.0.0—239.255.255.255,用作特殊用途,如多播地址

E类地址
E类地址不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1111。E类地址范围:240.0.0.0—255.255.255.255,用于某些实验和将来使用

总结上述的规律
ABC三类地址的主机号全0和全1都保留,主机号全1为子网广播地址,主机号全0为子网网络地址(一个网段中第一个IP地址为网络地址)
A类地址的第1块网络号和第2块网络号要保留

ABC三类地址中的特殊IP地址
(1)直接广播地址
如果主机号全1,例如191.1.255.255,那么这个地址为直接广播地址
路由器将这个分组以广播的形式发送到网络号位191.1.x.x的全部主机
(2)受限广播地址
网络号与主机号的32位全为1(255.255.255.255)为受限广播地址
用来将一个分组以广播方式发送给本网的所有主机
(3)“这个网络上的特定主机”地址
网络号是全0 (如0.0.0.25) 的地址是这个网络号的特定主机地址
路由器接到这样的分组,不向外转发,而是直接交付给本网络中主机号为25的主机
(4)回送地址
A类地址中127.0.0.0是回送地址,它是一个保留地址

以上是关于OSI——网络层的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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