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计算机网络-网络层

Computer Network 3 mins957 words

网络层提供的两种服务

网际协议IP

虚拟互联网

IP地址

IP地址与硬件地址

IP数据报格式

ARP & RARP

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IP数据报

一个IP数据报由首部和数据两部分组成

  • 首部的前一部分是固定长度,共20字节,是所有IP数据报必须句有的.
  • 在首部的固定部分的垢面是一些可选字段,其长度是可变的

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  • 版本——占4位,指IP协议的版本
  • 首部长度——占4位,可表示的最大数值是15个单位(一个单位为4字节),因此IP的首部长度的最大值是60字节。
  • 区分服务——占8位,用来获得更好的服务,在旧标准中叫做服务类型,但实际上一直未被使用过。1998年这个字段改名为区分服务,只有在使用区分服务(Diff Serve)时这个字段才起作用。在一般的情况下都不使用这个字段$Q_0S$服务质量
  • 总长度——占16位,指首部和数据之和的长度,单位为字节,因此数据报的对打长度为65535字节。总长度必须不超过最大传送单元MTU。
  • 标识(identification)——占16位,是一个计数器,用来产生数据报的表示,不是序号,每产生一个数据报,就增加1。
  • 标志(flag)——占3位,目前只有前两位有意义。标志字段的最低为是MF(More Fragment)。MF=1表示后面“还有分片”。MF=0表示最后一个分片。标志字段中间的一位是DF(Don’t Fragment)。只有当DF=0时才允许分片。
  • 片偏移——13位。指出,较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。
  • 生存时间——8位,几位TTL(Time To Live)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。(防止数据包在路由器之间形成死循环永远到不了目的地)
  • 协议——8位。指出此数据报携带的数据使用何种协议以便主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程。
  • 首部校验和——16位,只检验数据报的首部不检验数据部分。不采用CRC而采用简单的计算方法。
  • 源地址和目的地址——4字节。
  • 可变部分
    IP首部的可变部分就是一个选项字段,用来支持排错、测量以及安全等措施,内容很丰富。
    选项字段的长度可变,从1个字节到40个字节不等,取决于所选择的项目。
    增加首部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。

IP数据报首部的固定部分中的各字段

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数据报分片举例

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首部校验方法

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数据报的格式

数据路由:路由器在不同网段转发数据包

网络畅通条件:能去能回

沿途的路由器必须知道到目标网络下一跳给哪个接口
沿途的路由器必须知道到源网络下一跳给哪个接口

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Router1>en
Router1#config t
Router1#show ip route
Router1#config t
Router1#(config)#ip route 193.168.0.0 255.255.55.0 172.16.0.1
Router1#^Z
Router1#
Router1#show ip route
Router1#
Router1#config t
Router1#(config)#no ip route 192.168.0.0 255.255.255.0 172.16.0.1

IP转发和分组的流程

划分子网和构造超网

网际控制报文协议 ICMP

因特网的路由选择协议

IP多播

虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT

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