Section 4网络层

网络层提供的服务

负责在不同网络之间尽力转发数据包，基于数据报的Ip地址转发，不负责丢失重传也不负责顺序。

网络设备和OSI参考模型的关系

计算机通信过程(本网段或者跨网段通信)

发送端：
1.应用程序准备传输文件
2.传输层 将文件分段 并编号
3.网络层 添加目标IP地址源地址
4.数据链路层 两种情况：

• 使用自己的子网掩码 判断自己在哪个网段
• 使用自己的子网掩码 判断目标地址在哪个网段
• 如果是同一个网段 ARP协议广播解析目标IP地址的MAC
• 如果不是一个网段 将数据发给路由器进行转发数据

网络层协议

ARP协议

为IP协议提供服务，将IP地址通过广播 目标地址是FF-FF-FF-FF-FF 解析目标IP地址的MAC地址

使用ICMP协议的命令

ping 通过time查看延迟 TTL代表包的生存周期防止数据包在网中循环
linux 64 Windows 128 Unix 255

• ping 10.7.1.53 -t
• ping -l 200 10.7.1.53
• ping 10.7.1.53 -l 200 更改传送包的字节大小
• ping 8.8.8.8 -i 2 更改数据包TTL的时间 能够跟踪数据包途径的路由器

如何排除网络故障：
ping 估算网络是否畅通
pathping 跟踪数据包路径 计算丢包情况
tracert IP地址 在windows上跟踪包路径的命令
traceroute IP地址 在路由器上跟踪数据包路径

网际控制报文协议IGMP

点到点 one
广播 all
组播=多播 some(可在本网段 也可跨网段)

IP数据包结构

• 版本：用来表示TCP/IP协议的版本 IPV4 IPV6
• 区分服务：为数据包设置优先级
• 数据包不分片最大长度为 1500(数据链路层最大长度)-20(首部长度) =1480字节
• 标识：标记处分片数据包，组成完整数据包
• 标志：标识数据包是分片还是完整的包
• 片偏移：片占整个包的位置
• 协议： 指出应将数据交给哪一个进程处理
  ICMP（1）IGMP（2）TCP（6）UDP（17）IPV6（41）OSPF（89）
• 首部检验和： 判断首部是否被修改

使用抓包工具排除网络故障

寻找发送广播或者多播电脑

网络设备

IP协议

网络畅通的条件

数据包有来有回(查询网关和路由表)

静态路由

需要管理员告诉路由器所有没有直连的网络下一跳给谁
缺点： 适合小规模网络 不能自动调整网络情况

动态路由

RIP 周期性广播路由表 跳数 30秒更新一下路由消息 最大跳数：15跳