网络层 ---- 计算机网络（六）
上面结束了关于，数据链路层的相关内容，下面进行讲述关于网络层的内容。
文章目录
- 功能
- 提供的服务
-
- 面向连接的虚电路服务
- 无连接的数据技术服务
- IPv4
-
- 表示方法
- IPv4的编址
- 子网划分
- 无分类编码的IPv4地址
- IPv4地址应用规划
-
- 定长的子关掩码
- 变长的子关掩码
- IP数据包的发送和转发过程
-
- 间接交付
- 路由配置
-
- 静态路由配置
- 动态路由配置
-
- 内部网关协议（IGP）
- RIP协议
- OSPF协议（开发最短路径协议）
- 外部网关协议
- BGP协议
- IPv4数据报的首部格式
- 网际控制报文协议（ICMP）
-
- ICMP差错报告报文：
- ICMP询问报文
- 虚拟专用网络（VPN）
- NAT网络地址转换
功能
实现数据包在各种网络直接进行传输。
1,网络寻址问题
2，路由选择问题
3，网络层提供服务类型
提供的服务
种类分成
面向连接的虚电路服务
无连接的数据技术服务
面向连接的虚电路服务
先建立虚电路（VC）的连接，然后数据按照这个顺序进行传输。传输完成之后，释放虚拟电路。
Internet没有采用这种方式。
无连接的数据技术服务
IPv4
表示方法
采用数十的形式表示，方便进行表示（其实都为二进制）！
IPv4的编址
目前使用的是A，B，C网络地址编码的方式!利用32位的地址进行。
不同的网络编址方式可以容量的主机数量不同。
其他的关于这个内容不进行讲述！（编码过程！）
子网划分
当IPv4不足，必须要进行子网划分。
把主机号之中的一部分作为子网地址！可以利用子网掩码。
让子网掩码进行相应的与操作，可以得到相应的IP子地址！
无分类编码的IPv4地址
利用一个“/”划分网络号的大小，其他的为主机地址。
1,网络前缀 越长，地址块 越小， 路器越具体 ！
2,有多条路由可以进行选择，选择网络地址最初的那一个。
IPv4地址应用规划
定长的子关掩码
就是一种东西的更换。用主机底址换网络地址。
变长的子关掩码
直接根据相应情况进行字掩码分配。
使用不同的子关掩码进行分配，按照需求分配地址。IP地址尽量不同减少浪费。
更改网络地址的大小，从而得到不同的主机数量。（相乘的关系）
IP数据包的发送和转发过程
根据是否在同一网络之中，可以把数据传输分成了间接交付（不在同一网络），
(涉及到关于LAN的问题！)和直接交付（在同一网络）。
判断是在同一个无关的方法，目的地址的Ip与本地的网关地址进行与操作，
间接交付
不在同一个网络之中，需要传输给主机所在的默认网关进行转发。
路由配置
静态路由配置
人工进行IP地址进行配置，开销小。不适应具体的网络变化。也可能发送路由循环的问题。（路由表的问题）进行自我测试之后可以进行，调试。
动态路由配置
Internt使用动态的路由选择。
特点：
自适应，分布式，分层次。
根据不同的网络情况进行调整相关的内容。
不同的路由器之间交换信息。
将internet变成许多自适应系统。
域内路由选择，自治系统（IGP），外部网关协议EGP
内部网关协议（IGP）
不同的分类标准
RIP协议
维护的距离，为都要其他每一个网络的距离，最大为16,对于网络规模有限制。使用跳数来表示。
自动选择路由器最少的路由。
如果路由器的“距离相等的时候”，可以进行等价负载均衡。平均的分配到不同的线路上面。
开始工作的时候，只有连接网络的距离为1。每一个路由器都会有路由表。
路由表可以从相应的领边的路由器更新路由器的距离，以及其他的路由器的问题。
还有存在着消息不准确的问题，然后形成路由环路的问题，不可避免。
OSPF协议（开发最短路径协议）
1，基于链路状态
2，使用SPF算法（不懂），算法保证不会产生路由环路。
3，不限制网络规模
4,使用代价(cost)来表示具体费用距离，时延，带宽等等。。。。
5，通过建立问候分组来建立邻居关系
计算代价方法简单理解即可。
通过把具体的消息问候封装到IP数据保进行维护邻居关系。
1,发送周期为10秒
2，40秒未接到邻居路由器的问候信息，表示改路由器不可达到
3，而且想要路由器也会形成一个相应的邻居表
4，都会产生俩种信息，而且进行洪范发送
直连网络状态信息
邻居路由器状态信息
路由器都要相应的数据链路LSDB(储存上面的信息)
5，通过上面的信息可以选择最短路径进行发送（通过相应的算法SPF协议）进行路由器选择
6,建立DR（指定路由器），BDR（备用路由器）相关信息，
7，把巨大的治理系统划分为更小的范围，叫做区域。
IP数据报
邻居表
宏发送
外部网关协议
BGP协议
1，路由器作为BGP的发言人，建立BGP会话
2，发言人还有建立其他的网络协议
3，报文（封装在TCP保文之中）
打开保文：建立关系，初始化通信
更新保文：更新路由信息
保活保文：周期性证实领站的连通性
通知保文：检测发送错误
IPv4数据报的首部格式
首部长度：表示首部长度的取值范围。（5 - 15，乘以4表示字节部分）
可选部分：排错，测量等，不经常被使用。
填充部分：让IPv4为4个字节的整数数倍。（可选部分字节不确定）
区分服务：几乎不使用
总长度：首部+数据载荷（16字节）。直接进行计数解决问题。
标识：进行统一类型的数据判断，分片进行判断。
协议：指明协议的种类
首部检验字段（16bit）：进行检测传输过程之中是否出现差错。每次经过一个路由器就进行重新计算。耗费时间，在IPv6，不在进行首部检验和。
原IP地址和目IP地址（32bit）：从名字可以知道！
网际控制报文协议（ICMP）
被 为封装在IP数据报之中。
路由器发送时间没有到终点位置，返回差错报告报文，来报告错误信息！
ICMP差错报告报文：
1,终点不可达
2,源点抑制
3, 时间超过
4,参数问题
5,改变路由
不发送到条件：
ICMP询问报文
1，向目的主机发送相应的询问，然后目的主机返回相应的返回保文，了解具体情况！
2，时间请取和回答保文：询问时间等相关信息。时钟同步等效果！
虚拟专用网络（VPN）
作为本地地址使用，不能作为公网数据。
通过对于IP数据包进行加密，然后传输到公网之中，公网到公网地址，然后解秘地址，可以得带数据包了！
NAT网络地址转换
让专有网络多台主机享用公共地址，为了防止IPv4网络不足到问题。在NAT上面让私有地址转换成为全球公网地址。