计网：网络层知识整理

osi有7层协议体系结构：物理层 数据链路层 网络层 运输层 会话层 表示层 应用层

        现在一般用的是5层协议：物理层 数据链路层 网络层 运输层 应用层

1.网络层：网络通过多个路由器连成一个互联网，所以路由器的每个端口的ip地址是不同的，网络层向上为运输层只提供简单的无连接的，尽最大努力的交付数据服务(网桥和转发器的作用是把一个网络扩大并没有起到连接不同网络的作用)

 2. 分类的ip地址(将ip地址分为两部分：网络号+主机号共32位)

        A:1-126 网络号8位(除去最高位7位可以0/1变换)  由于网络ip部分为0是保留地址 127为本机所以可用的为2^7-2

        主机号24位：同样除去全0(网络地址比如1.0.0.0)全1(全部主机)所以可用的为2^24-2, 整个A类空间有31位可用占全部的50%

        B:128-191 网络号24位(前两位10固定)

        网络ip可用的为2^14-1(减一是因为128.0不指派) 主机:2^16-2(减二全0和全1)

        C:192-223 网络号24位(前两位10固定)

        网络ip可用的为2^21-1(减一是因为223.0不指派) 主机:2^8-2(减二全0和全1)

        D:做多播 E:保留以后用

        3：划分子网：借用若干位主机号，主机号相应减少相同的位数(网络号+子网号+主机号)(如图)

        那么问题是加入我有一个数据报的目的地址是145.13.3.1，那到达路由器之后该如何让转发到自网络呢，但从ip数据报的首部是无法看出源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分的 子网掩码便是解决这个问题的

        例如已知ip地址为141.14.72.24，子网掩码是255.255.192.0 求网络地址

        解答：子网掩码是11111111 11111111 11000000 00000000

              ip地址是  10001101 00001110 01001000 00011000

              按位 & 后 10001101 00001110 01000000 00000000

              所以网络地址为：141.14.64.0

        4.无分类编址(网络前缀+主机号)

        5.ip地址与mac地址 使用IP地址的IP数据报一旦交给数据链路层，就被封装成mac帧传送(在网络层传送ip数据报时ip的源和目的是不变的，而mac的源和目的要发生变化)此时我们就好奇当我们知道ip地址时，我们要如何知道mac地址呢(arp协议：将ip解析为mac地址)，既然在网络的链路上，传送的帧是按照mac地址找到目标主机的，那为什么不直接用数据链路层来通信呢？这是因为世界存在各种各样的网络，它们使用不同的mac,而ip却是统一的

        6.ip分组转发（路由器只放网络地址按主机所在的网络制作路由表如图）