网络层

第四章 网络层

 

     网络层提供的服务

 

              负责在不同的网络之间选择合适的路径尽力转发数据包 ，基于数据包的ip地址转发；不负责丢失重传 不负责顺序

      

     计算机通信的过程

 

              发送端：

 

              1、应用程序主备要传输的文件

              2、传输层 将文件分段 并编号

              3、网络层 添加目标IP地址和源地址

              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

                     本网段通信  - 如果是同一个网段，网络层的ARP协议广播解析目标IP地址的MAC， 直接发送，不需要经过路由器

                     跨网断通信  - 如果不是一个网段 ，网络层的ARP协议广播解析目标IP地址的MAC，把路由器的MAC地址反馈给hub，然后传送

 

     网络层协议

 

              ARP协议——将IP地址通过广播 目标MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF  解析目标IP地址的MAC地址

 

              ARP欺骗 —— 通过控制MAC地址来实现的

 

              IP协议—— 在路由之间寻找最佳路径

 

              ICMP协议——通过ping命令检测网络故障（通过pathing命令 跟踪数据包路径，计算丢包情况）

 

           IGMP协议——Internet组播（多播）协议  ，配置在路由器接口上  ，周期性扫描 本网段多播地址 

                              多播类似于电视频道，让一个多播地址来让一堆计算机来接收

 

IP数据包（20个字节）

 

 

 

 

 

              版本 - 用来表示TCP/IP协议（v4/v6）

 

              首部长度 - 整个IP数据包的首部长度

 

              区分服务 - 是否具有优先通过的标识

 

              总长度- 整个IP数据包的长度（最大是65535）

 

              标识 - 每个片都有标识，用来组装时进行确认原来是一个数据包

 

              标志 - 用来确认后面是否还有片

 

              生存时间 - 每经过一个路由器数据包的生存时间就减一，直到1的时候不能跨网段进行传送，只能在本网段传送，可以防止有环路的情况下，进行无限传输，占用带宽，浪费资源

 

              协议 - 用协议号来表示是的哪个协议（ICMP-1， IGMP-2,  TCP-6,  UDP-17......）,来确定哪一层来进行处理

 

              首部检验和 - 检验传输过程中首部是否变换，以此来确定数据有没有丢失

 

              可选字段 - 增加IP数据包的功能

 

              填充 - 使得可选部分是4个字节的整数倍

 

              数据包分片 - 网络层的数据包长度大于数据链路层最大能接收数据包的长度（1500个字节），这时需要分片来进行处理

 

              数据包分片如何处理 - 把数据部分分割成若干份，在其后面加上独立的IP地址，最终形成若干个片（每个片都有标识，用来组装时进行确认原来是一个数据包）进行传送到数据链路层

 

 

       网络畅通的条件 —— 数据包有去有回   

 

       静态路由 —— 网络管理员需要告诉路由器所有没有直连的网络下一跳给谁

 

                    适合小规模网络 不能自动

 

       动态路由 —— 根据IP协议自动配置

 

                     RIP 周期性广播路由表 跳数 30秒更新一下路由信息 最大跳数-15跳

 

       IP协议

 

              RIP

 

              OSPF - 根据带宽选择