欢迎您访问我爱IT技术网，今天小编为你分享的电脑教程是网络协议方面的经验知识教程：【网络层】网络层概述，下面是详细的分享！
【网络层】网络层概述
【网络层】网络层概述
一，网络层提供的两种服务
虚电路和数据报服务的区别？
虚电路
数据报
连接的建立
必须有
不要
目的站地址使用
仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号
每个分组都有目的站的全地址
路由选择时机
在虚电路连接建立时进行，所有分组均按同一路由
每个分组独立选择路由
当路由器出故障
所有通过了出故障的路由器的虚电路均不能工作
出故障的路由器可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化
分组的顺序
总是按发送顺序到达目的站
到达目的站时可能不按发送顺序
端到端的差错处理
由通信子网负责
由主机负责
端到端的流量控制
由通信子网负责
由主机负责
二，网际协议IP
网际协议IP是TCP/IP体系中最主要的协议之一，与之配套使用的四个协议：
1）地址解析协议 ARP(address resolution protocol)
2）逆地址解析协议RARP （reverse address resolution protocol）
3）网际控制报文 ICMP（Internet control message protocol）
4）网际组管理协议IGMP (Internet group message protocol)
网络互连使用的设备
1）物理层：转发器、中继器
2）链路层：网桥、交换机
3）网络层：路由器
4）网关：网络层以上使用的设备
三，分类的IP地址
网络类别 最大可指派网络数 第一个可指派网络号 最后一个可指派网络号 每个网络中最大珠玑数
A 126(2^7-2) 1 126 2^24 - 2
B (2^14-1) 128.1 191.255 2^16 - 2
C (2^21-1) 192.1 223.255.255 2^8 - 2
私有IP地址：
10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.1.0 - 192.168.1.255
特殊地址：
主机号全 1： 本网络上所有主机
主机号全 0：表示本主机所连接的整个网络
四，地址解析协议和逆地址解析协议
1， 主机A向本局域网中B发送消息的步骤？
1）在ARP高速缓存中查看有无B的IP地址，如果有则取对应MAC地址写入MAC帧，通过局域网将此帧发往对应MAC地址的机器
2）如果高速缓存中没有B 的IP地址，则查找步骤如下
A利用ARP在本局域网上发送一个ARP请求，请求得到B的IP对应的MAC
局域网所有主机都收到该请求，只有B响应该请求并将自己MAC发送给A
A收到B的MAC后，在ARP高速缓存中写入主机B的IP到MAC的映射，并发送消息给B
注意：ARP把高速缓存中的映射都设置一个生存时间，凡是超过生存时间的映射都会被删除。
2，使用ARP的四种典型情况
1）本网络主机到主机
2）主机A到另一个网络主机B：先解析本网通向目的网络的路由（本网中的）的MAC，然后把数据报交给它
3）路由器到本网主机
4）路由器到另外网络主机：先解析本网络路由MAC 然后交给它
五，IP数据报
1） IP数据报首部的固定部分中的各字段
①版本：占4位， IP协议版本号为 4 (即 IPv4)。IPv6 目前还处于起步阶段。
②首部长度：占 4 位，字段所表示数的单位是32位字( 1 个32位字长是4 字节)，首部长度最大60字节。IP 分组的首部长度永远在4字节的整数倍，不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充 ③服务：占 8 位，用来获得更好的服务。
④总长度：首都及数据之和的长度，单位为字节。因为总长度字段为16位，所以数据报的最大长度为 216-1=65 535字节。
帧格式中的数据字段的最大长度，即最大传送单元 MTU (Maximum Transfer Unit)。数据报封装成链路层的帧时，总长度 (即首部加上数据部分)一定不能超过链路层的MTU值。
⑤标识 (Identification)：占16位。按序接收
⑥标志 (Flag)：占3 位，但目前只有2位有意义。 标志字段中的最低位记为 MF (More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。标志字段中间的一位记为 DF(Don't Fragment)，意思是“不能分片”。只有当 DF=0时才允许分片。
⑦片偏移：占 13位。较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。也就是说，相对用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以 8个字节为偏移单位。这就是说，每个分片的长度一定是 8字节 (64位)的整数倍。
⑧生存时间：占 8位， TTL (Time To Live)，
⑨协议：占 8 位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。
⑩首部检验和：占 16位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。
2）IP数据报首部的可变部分
IP首都的可变部分就是一个可选字段。选项字段用来支持排错、测量以及安全等措施，内容很丰富。此字段的长度可变，从 1 个字节到40个字节不等，取决于所选择的项目。某些选项只需要 1 个字节，它只包括 1 个字节的选项代码。但还有些选项需要多个字节，这些选项一个个拼接起来，中间不需要有分隔符，最后用全0 的填充字段补齐成为 4字节的整数倍。
增加首都的可变部分是为了增加 IP 数据报的功能，但这同时也使得 IP 数据报的首部长度成为可变的。这就增加了每一个路由器处理数据报的开销。实际上这些选项很少被使用。新的 IPv6就将 IP数据报的首部长度做成固定的。
六，分组转发算法
1）从数据报的首部提取目的主机的网络地址D，得出网络号N
2）N为与本路由相连的某个网络，则直接交付给目的主机。过程你懂得
3）否则，路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则交付之
4）否则，路由表中有到达网络N的路由，则交付之
5）否则，交给默认路由
6）否则，报告转发失败
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