计算机网络笔记网络层

网络层概述

更详细的概述
网络层解决了一个网络到另一个网络的问题
网络层是网络体系结构中非常重要的一层，在技术上又是非常复杂的一层。网络层是从功能上定义的一个逻辑层次，与物理层和数据链路层有具体的设备支持一样，网络层也有具体的设备来完成其相关任务，最典型的就是我们常用的路由器（Router）。路由器就相当于连接不同城市公路的中转车站，起数据中转作用。
网络层介于传输层和数据链路层之间，其主要作用是实现两个网络系统之间的数据透明传送，具体包括路由选择，拥塞控制和网际互连等。网络层是网络与网络之间通信的最底层，在数据从数据链路层向传输层进行数据传输的通信中，起到构建一个中间通信子网的作用。不同网络有这不同的网络层协议和地址规范，如果一个网络中的用户不能识别其他网络的通信协议和地址规范，那么这两个网络之间就不能进行数据通信，就好比不同国家有着不同的交通法规，属于不同的交警系统管理，不允许他国车辆随便出入一样。不同网络也有不同的设计规范，属于不同的组织来管理，必须通过授权，并由专门的协议来负责网络间的通信。如果只是同一局域网内的各个计算机之间的通信，单靠物理层和数据链路层就可以建立通信链路完成用户间的数据通信，但要扩大应用范围，连接不同的局域子网，就需要借助网络层处理各个网络子网的协议，从而进行计算机的网络互连，所以网络层在TCP/IP协议体系中叫网际互连层。

网络层的功能

网络层是解决网络与网络之间的互联，即网际通信的问题，而不是一个物理网络内部的事，在计算机网络中进行通信的两个计算机所交换的数据，可能会经历很多个数据链路，也可能要经过很多个通信子网，网络层的主要任务就是选择合适的网间路由，和交换节点，确保数据从源主机向目的主机发送，。具体功能包括寻址，路由选择及连接的建立，保持和终止。目前Internet的网络层协议是ip协议，故网络层协议常见的数据单元被称为IP数据报。

常见的网络层协议

IP协议
ICMP协议
ARP协议
IGMP协议

分类的IP地址

IP地址分类

划分子网和构造超网

划分子网和构造超网

路由选择协议

路由算法的基本要求

• 内部网关协议IGP
  • RIP
  • OSPF
• 外部网关协议EGP
  • BGP

IP多播

ip多播

虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

VPN
NAT