计算机网络 - 网络层

概述

由于网络层是互联网的核心,因此应当尽可能保持其基本基础,网络层仅提供简单、灵活、无连接的数据报告服务,以优化相互沟通的能力。

异构体的物理网络可以使用IP协议合并,从而在网络一级出现单一的网络。

知识产权协议还有另外三项协议作为补充:

• 无法启动 Evolution 的邮件组件 。
• 因特网管制服务议定书(因特网管制服务议定书)是用于管制因特网的一项议定书。
• 因特网集团管理协议(IIMP)

IP 数据报格式

• 版本:有两个值:4(IPv4)和6(IPv6)。

• 第一部长:四个职位。因此,最大值为15。值 1 表示一个32位数的长度。也就是 4 字节。由于设定的组件长度为20字节,因此,最低值为5。如果可选字段的长度不是四个字节的整数,装满尾巴的填充部分

• 区分服务:用于实现更好的服务,但很少使用。

• 总体长度:包括第一级部长级以及数据部分的长度。

• 寿命: TTL, 用于防止无法交付的数据在互联网圈中报告。 在路由器跳跃中, 当 TTL 是 0 时丢弃数据 。

• 协议:指定将数据交给哪些协议处理,例如国际CMP、TCP、UDP和其他议定书。

• 第一,检查和:一旦每个路由器通过数据报告,测试将重新计算,减少通过测试完成的工作量,但不包括数据组成部分。

• 识别:当数据报告篇幅太长,无法提供碎片时,同一数据报告的不同部分的识别方法相同。

• 碎片:碎片的发生与识别同时使用。偏差单位为8字节。

IP 地址编址方式

IP地址分为三个历史阶段:

• 分类
• 子网划分
• 无分类

1. 分类

它由两部分组成:一个网络号和一个主机号,其网络长度不同,为不同类别设定了长度。

IP 地址 ::= {< 网络号 >, < 主机号 >}

2. 子网划分

使用主机字段的一部分作为子网格,将双层 IP 地址分成三级。

IP 地址 ::= {< 网络号 >, < 子网号 >, < 主机号 >}

要使用子网，必须配置子网掩码。B类地址的默认子网遮罩是如果B级地址的子网需要两位元因此,子网面罩为1100100100100100100100100100仅此而已

值得指出的是,外部网络不知道存在子网络。

3. 无分类

未分类的 CIDR 消除了典型的A、B和C类地址的概念,以及子网络的分割,而是使用网络前缀和主机号编码IP地址;网络前缀的长度视必要而不同。

IP 地址 ::= {< 网络前缀号 >, < 主机号 >}

CIDAR采用的方法是将网络前缀长度(如网络前缀前的20个位置)附加到IP地址。

CIDR 地址掩码仍可被称为子网掩码,原因有两个,首先是网络前缀的长度。

IDR地址块有许多地址。许多最初的网络可能由IDR表示的网络代表。只需要从路线清单中取出一条路线,就可以取代原先的许多路线。路线的数量已经减少。基于路线的汇总是指使用网络前缀来减少路线项目的方法。也称为构成超网。

路径列表的组件包括“ 网络前缀” 和“ 下个跳跃地址 ”, 搜索时可能有几个匹配点, 并且应该使用最长的前缀匹配点来选择匹配点 。

ARP代表地址分割协议。

网络层与主机通信,链接层与链条的某些部分通信,因此,在通信过程中,IP数据报告的来源和目的地地址保持不变,而MAC则随着链接的变化处理变化。

ARP 将IP地址转换为 MAC 地址。

每个主机都有一个高速的ARP缓存,其中包含对这个局域网上每个主机和路由器的IP地址和路由器到MAC地址的映射。

如果主机A知道主机B的IP地址然而,美国退休人员协会高速缓存系统没有测绘MAC地址的IP地址。这次,主机A通过广播组发送ARP查询。当主机B收到这一请求时,它向主机A发送一个ARP响应组,通知其MAC地址。主机A然后将主机B的IP地址翻译到其高速缓存的MAC地址。

国际移徙政策委员会代表因特网管制报告议定书。

IPCMP旨在提高传输IP数据的效率和成功交付的可能性,它被列入IP数据简报,但不是一项高级别协议。

ICMP提交的材料分为错误和查询报告。

1. Ping

Ping是用于评价两个主机主机之间连接的ICCMP的一个基本应用程序。

Ping基于向目的地东道方发送IPCMP回声请求,目的地东道方收到回声响应,Ping根据时间和成功响应的数量预测一揽子计划的返回时间和下降率。

2. Traceroute

Traceroute是另一个 ICCMP 程序, 它跟踪分组从源到目的地的路径 。

Traceroute的IP数据报告以未交付的UDP用户数据报告密封,目的地主机传送关于不可受理终点的报告。

• IP数据报告序列从源主机发送到目的地主机。第一次数据报告P1生存时间的TTL设定为 1。随着P1抵达沿路的第一个路由器R1,R1 采取它,并将TTL减少一个。TTL 这次等于 0 。R1抛弃物P1。(a) 向源主机发送IPCMP关于长期失灵的报告。
• 源主机然后向目的地主机发送第二个数据报告,即P2。TTL应设为2。第一,P2至R1。R1取TTL减1,然后传给R2。R2将TTL减少一个。由于TTL 这次等于 0 。R2把P2扔了下来然后,随着时间的推移,向源主机发送IPCMP信息
• 这是定期采取的一个步骤。在目标主机上收到最新数据报告之前主机不转发数据报，TTL 值不会减少一个 。但是,由于数据受到无法交付的UDP的保护,因此,目的地主机必须向源主机发送一份关于国际CMP端点不可确定的错误报告。
• 源主机然后知道到达目的地主机所使用的路由器 IP 地址,以及往返每个路由器所需的时间。

虚拟专用网 VPN

由于IP地址稀缺,机构可以要求的IP地址数量有时大大低于其控制的主机数量。此外,也不要求一个机构将所有主机与外部互联网连接起来。机构计算机可使用仅在机构内有效的IP地址(专门地址)。

有三个专用地址块：

• 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
• 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
• 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

公共互联网是该组织专用网络之间的通信媒介,专门提到机构东道主只与机构其他东道主互动;虚拟含义似乎是肯定的,实际上它没有公开使用的互联网。

下图中，因特网连接A和B地点。如果A站点的东道主X在另一个站点B与东道主Y联系,IP数据报告的来源地址是:这是目的地地址数据报告最初送交与互联网连接的路由器R1。内部数据通过 R1 加密。然后重新插入了数据报告的第一部分。源地址是路由器R1的全球地址。目的地地址是R2的全球地址。当报告数据时,路由器R2解密其中的一部分。恢复原来的数据报，目的地的地址是就交付给 Y。

无法启动 Evolution 的邮件组件 。

当专门网络的东道主使用本地IP地址并需要与互联网上的东道主互动时,可使用网络将本地IP转换为全球IP。

在以前，当地IP地址将通过NAT与全球IP地址匹配。因此,带有n-global IP地址的专门网络只能与互联网共用主机。为了更好地利用全球IP地址,目前正在使用的NT转换表也使用了传输层的港口号。一些专门网络共享全球知识产权地址。为了将港口转换为NAPT,NT使用港口号,也称为网络地址。

路由器的结构

路由器在功能上分为两类:路线选择和集团转运。

交易所结构、一套输入港和一套输出港由集团转运结构组成。

路由器分组转发流程

• 目标网络N的地址是数据报告第一次提取时主机IP地址D。
• 如果N是一个与路由器直接相连的网络地址,则直接交付。
• 如果路线列表中的目的地地址是D的某个主机线路,则数据报告将发送给表格所示的下一个路由器。
• 如果路线表有通往N网络的路径,数据报告将发送给路线列表中的下一个路由器。
• 如果路径列表中存在默认路径,则数据报告将发送给路径列表中的默认路由器。
• 报告转发分组出错。

路由选择协议

路由选择协议是自我适应的,能够对网络交通和地形的变化作出反应。

因特网分为许多较小的自主系统,每个系统可以使用不同于其他系统的不同路线选择程序。

路线选择协议分为两类:

• RIP和OSPF是两个自治路线选择议定书。
• BGP用于在自治制度之间选择路线。

一. RIP代表内部网关协议。

RIP 是一个基于远程矢量的路线选择协议。 距离指跳跃次数, 直接连接路由器的数量为 1 。 最大跳跃次数为 15 个, 超过 15 个表示该路线无法访问 。 距离指跳跃次数, 直接连接路由器的数量为 1 。 最大跳跃次数为 15 个, 超过 15 个表示该路线不存在 。

RIP只与邻近路由器定期交换路由器,经过几次交换后,所有路由器最终都会知道这个自治制度中任何网络的最短路径,以及下一个跳跃路由器的地址。

距离向量算法：

• 对于地址X的邻近路由器 RIP 消息, 首先更改信件中的所有项目, 然后更新下一个跳跃字段的地址到 X, 并对所有距离字段添加一个 。
• 经修订的RIP报告对每个项目采取了以下行动:
• 如果原始路线列表缺少目的网络 N, 则在路线列表中添加此项 。
• 否则,如果下一个跳跃者地址是X,接下来的跳跃者地址是X。如果与项目d的距离小于与路线表的距离,用原路线清单上的项目替换所收到的物品;否则,如果与路线表的距离小于与项目d的距离,它已经更新(例如,原路线项目是Net2、5、P,原路线是Net2、5、P)。网络2、4、X和Y是新加入者。否则,将一事无成。
• 如果在3分钟内没有收到附近路由器的最新路由器图,则相邻路由器被列为无法进入路由器,距离为16公里。

RIP协议既简单又成本低,然而,RIP可能使用的最大距离是15,这限制了网络的规模。此外,当网络失败时,将信息转发给所有路由器需要很长的时间。

二. OSPF是内部网关协议。

为了解决RIP的缺点,创建了开放最短路径(OSPF)优先级。

“开放”一词是指ODSF并非由单一制造商控制,而且公众可以免费获得;“最短路径偏好”是指使用Dijkstra最短路线算法SPF。

OSPF包括以下特征:

• 洪水方法被用来向这个自治制度中的所有路由器传递信息。
• 所提供的信息包括与下一个路由器的链接状况、路由器连接的链接状况,以及该链接的测量情况,包括成本、距离、持续时间、带宽等等。
• 只有在链条状态发生变化时,路由器才会发送信息。

所有路由器都有一个一致的全网络顶端结构。 OSF 更新程序比 RIP 更快 。

三. BGP是外部网关协议。

BGP(《边界网关议定书》、《边界网关协定》)是《边界网关议定书》和《边界网关协定》的缩略语。

在AS之间选择路线具有挑战性,主要原因是:

• 互联网规模很大；
• 在每项AS中,都使用了几种路线选择算法,因此无法准确界定路径测量。
• AS之间的路线应包括一些技术,例如一些AS拒绝允许其他AS通过。

BGP只能寻找一条比最好的更好的道路。

每项《协定》都应配备BGP发言人,能够通过两个相邻的BGP发言人之间的TCP联系交换路线信息。

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