【计算机网络】网络层

      最后更新:2022-05-14 02:52:22 手机定位技术交流文章

      计算机网络 网络层

      • 1、网络层
      • 2. 在网络一级,可提供两种服务。
        • 二.1 连接连接模式(假电路服务)
        • 第2号无连接数据报告处
        • 2.3 数据报告服务相对于虚拟电路服务
      • 3. 有两层网络。
        • 3.1 数据层面
        • 3.2 控制层面
      • 4、网络互联
        • 四台中间设备(有时称为继电器系统或中间设备)
        • 4.2 概念
        • 4.3 IP 网络间网络
      • 5、IP地址
        • 5.1.1 IP 地址及其显示方式
        • 五类中的IPIP地址
        • 5.3 没有CIDR的目录地址。
        • 五、IPIP地址特征
      • IP地址和MAC地址均为6。
        • 6.1 区别
        • 六.2. 使用两个地址的理由说明
      • 7. ARP 地址划分
        • 7.1 ARP 高频缓存
        • 7.2 过程
        • 7.3 要点
      • 8、IP数据报
        • 8.1 格式
      • 9. 运行IPIP 传输群集
        • 九.1 报废发货
        • 9.2 最大前缀匹配(最佳匹配、最高匹配)
        • 在传输表格中,有9.3条具体路线。
        • 9.4 转发算法
      • ICMP代表网络间管制报告议定书。
        • 10.1 概述
        • 10.2 报文类型
        • 10.3 ICMP错误报告提交中的数据字段内容
      • 11、IPv6
        • 11.1 概述
        • 十一.2 数据汇报组成
      • 十六进制 12, 冒号
      • 13,从IPv4增加到IPv6
        • 13.1 双协议栈
        • 13.2 隧道技术
      • 14、路由选择协议
      • 15. NAT代表网络地址翻译。
      • 16、路由器结构
        • 第16部分:选择路线(控制级别)
        • 16.2 数据级分组分组转发部分
        • 16.3 结构图

      在这里插入图片描述

      1、网络层

      • 函数: 与集团交换网络的不同主机进行通信。 在传输由运输层生成的数据、 包件信息或组数据时, 将分组或包件进行传输 。
      • 数据分组(IP数据报告、数据报告、数据报告、成套数据)

      2. 在网络一级,可提供两种服务。

      二.1 连接连接模式(假电路服务)

      • 在提交来文之前,建立了虚拟电路,以确保各方对话所需的所有网络资源(虚拟连接)的可用性。
      • 重新使用可靠的网络传输程序,使交付的分组无误、按顺序排列到终点、不损失、不重复。
      • 假电路表明它是一种逻辑联系,该组遵循这种逻辑联系,储存它,而不是建立有形联系。
        在这里插入图片描述

      第2号无连接数据报告处

      • 网络一级只能尽其最大能力提供基本、灵活、互不相连的数据报告服务。
        无需为集团转运建立初始连接。 每个集团将分别交付,而不论集团之前和之后的集团。
        承诺不提供网络一级的服务质量(潜在错误、损失、重复、障碍(不是为了达到终点),不确保群体传输时限)
        在这里插入图片描述
      • 尽最大努力交付
        该网络从头到尾不提供可靠的传输服务。
        在网络主机上,运输层负责确保可靠的交付(危险处理、交通控制)。

      2.3 数据报告服务相对于虚拟电路服务

      在这里插入图片描述

      3. 有两层网络。

      3.1 数据层面

      • 路由器通过路由器根据路由器的跨版通过路由器所发现的匹配界面的加入组。
      • 独立工作
      • 采用硬件进行转发

      3.2 控制层面

      • 使用路线选择协议中规定的路由器方法计算路由器,产生路由器路由器路由器。
      • 许多路由器协同动作
      • 采用软件计算,慢

      路线信息:1;数据;2;路线信息(用于数据传输服务)。

      4、网络互联

      四台中间设备(有时称为继电器系统或中间设备)

      • 物理层中继系统中的转发器
      • 桥梁或桥梁系统是一个数据连接层中继系统。
      • 路由器形成网络级中继系统。
      • 桥梁和路由器加:桥梁
      • 上网络继电器系统:网关

      4.2 概念

      • 当中继器是转发器或桥梁时,网络连接并不经常使用。
        因为它只是一个网络扩展, 而且它仍然是一个网络。
      • 使用路由器进行网络连通和选择路线称为网络连通。

      4.3 IP 网络间网络

      这是TCP/IP系统的两项最重要的协议之一。
      与之配套的三个协议

      • ARP代表地址分割协议。
      • 国际移徙政策委员会代表因特网管制报告议定书。
      • 互联网管理议定书(IGMP)
        在这里插入图片描述
        互联网作为一个虚拟网络运作。

      5、IP地址

      5.1.1 IP 地址及其显示方式

      • 世界只有32位识别码
      • 因特网名称和数字传播局(ICANN)负责分发。
      • IP地址 ::= {<网络号 net-id>,<主机号 host-id>}

      五类中的IPIP地址

      • A类地址
        8个净额、24个东道国
      • B类地址
        16个净净额,16个东道国
      • C类地址
        24个净额,8个主机
      • D类地址
        110 Net-id, 多播地址
      • E类地址
        净额净额11,留作今后用途
        在这里插入图片描述

      IP地址的指派范围
      在这里插入图片描述

      未定期指定的 IP 地址
      在这里插入图片描述

      5.3 没有CIDR的目录地址。

      • 无分类域间路由选择

      • 虽然已经放弃了保密地址和隔离子网的传统概念,但IP地址耗竭问题仍未解决。

      • 网络前缀
        IP地址 ::= {<网络前缀 net-prefix>,<主机号 host-id>}
        CIDR: 切除 a.b.c.d/n

      • 子网遮罩(地址遮罩)
        网络前缀的长度由第一号表示。
        (IP 地址+地址掩码)等于互联网地址

      • 特殊的CIDR块
        在这里插入图片描述

      • 路由聚合
        使用网络前缀时,只使用相同数量的连续数字。
        使路由器之间能够传递信息,从而改进互联网的总体性能

      五、IPIP地址特征

      • IP 地址由网络前缀和主机号码组成。
      • 主机(或路由器)与链接之间的界面是 IP 地址。
      • 由转发器或总机连接起来的许多局域网继续作为一个网络运作。
      • 前缀上给出的所有网络在 IP 地址中均相等 。

      IP地址和MAC地址均为6。

      6.1 区别

      (1) IP地址出现在IP数据报告第一节,而MAC地址出现在MAC框架第一节。
      (2) 在网络一级之外,还使用IP地址,而MAC地址则在数据链接层之前使用,包括数据链接层在内。
      (3) 在源主机与目的地主机连接的初始部分,IP数据报告有相同的源和目的主机地址,尽管数据链接框架页头中的源和目的地地址取决于网络的变化。

      六.2. 使用两个地址的理由说明

      (1) MAC地址在一个计算机网络内使用,是客观存在的。
      (2) 连接的异构体网络的MAC地址系统各不相同,直接使用MAC地址系统需要高度复杂、几乎不可能的地址翻译程序,使用单一的抽象IP地址,防止硬件地址的差异,使其更容易定位。

      7. ARP 地址划分

      7.1 ARP 高频缓存

      • 硬件地址是保存位置的局域网主机和路由器的IP地址。
      • < IP address;MAC address;TTL>
        TTL: 地址地址图校验时间

      7.2 过程

      • 首先, 寻找主机的IP地址, 在 ARP 高速缓存中 。
      • 如果不是,退休协会的程序将退休协会申请小组广播给局域网。
      • 收到ARP反应组后,致函ARP高速缓存。

      7.3 要点

      • ARP请求分组
      • 本地广播ARP请求
        路由器不转交ARP查询。
      • ARP相应分组
      • ARP 将运输分组在有形网络框架中

      8、IP数据报

      8.1 格式

      • 第一(20字节)+数据 IPIP数据报告
        在这里插入图片描述
      • 版本: 4比特, IPv4 协议版本

      • 第一部长:4(60字节)是实施伙伴第一部长的最高人数。

      • 区分服务:8位

      • 总长度:16个点、标题和数据总数
        数据报告的最长长度为65535个字符,但不得超过最大传输单位MTU。

      • 计算器,在 16 个地点创建 IP 数据标签 。

      • 马克:三,但只有前两个才有意义。
        标记字段的最低位置是MF。
        MF=1表示“还有另一个碎片”,而MF=0表示“最后一个碎片”。
        DF是由标志字段中心的一个组成。
        对于拆分的情况,允许使用DF=下午0时。

      • 分裂:13,在最初的集团分解后一个长的集团的相对位置
        (即长度除以8)

      • 生存时间:8天作为TTL
        可在网络数据报告中查阅的最大路由器数

      • 协议:8位

      • 检查16个位的首个校验和(二进制反向和对齐) 。

      • 源地址:4字节

      • 目的地址:4字节、

      传送IP数据报告,其参数可更改如下:总长度、标识、抵消、寿命、初步核对和原始IP地址、目的地IP地址

      9. 运行IPIP 传输群集

      九.1 报废发货

      在集团的第一部分中,基于目的的传输和传输针对的是:
      跨互联网发送的移动和滚动分组
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      9.2 最大前缀匹配(最佳匹配、最高匹配)

      在传输表格中,有9.3条具体路线。

      9.4 转发算法

      • 流程图
        在这里插入图片描述
      • 寻找翻版,使用两叉线。

      ICMP代表网络间管制报告议定书。

      10.1 概述

      • 是互联网的标准协议
      • 启用主机或路由器报告错误并生成异常报告 。
      • 这不是正式协定,而是知识产权议定书。
      • 报文格式
        在这里插入图片描述

      10.2 报文类型

      10.3 ICMP错误报告提交中的数据字段内容

      在这里插入图片描述

      Tracert要求从头到尾跟踪一个分组路线。

      11、IPv6

      11.1 概述

      十一.2 数据汇报组成

      (64KB)有效载荷
      在这里插入图片描述

      IPv6地址分类
      在这里插入图片描述

      十六进制 12, 冒号

      • 零压缩( 任何时候不压缩任何地址)
      • 点点小数后缀 。
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      • CIDR的倾斜表达方式
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      13,从IPv4增加到IPv6

      13.1 双协议栈

      主机的一个部分装有两项协议(IPv4、IPv6)。
      在这里插入图片描述

      13.2 隧道技术

      当 IPv6 数据报告将要输入 IPv4 网络时, 它会被密封在 IPv4 数据报告中 。
      在这里插入图片描述

      14、路由选择协议

      协议之间的比较
      在这里插入图片描述

      三种不同的自治系统
      在这里插入图片描述

      关系图
      在这里插入图片描述

      15. NAT代表网络地址翻译。

      • 装有NAT软件的路由器称为NAT路由器,至少有一个有效的外部全球地址。
      • 当主机使用当地地址与外部世界连接时,当地地址被改为NAT路由器上的全球IP地址,以便与互联网连接。
        在这里插入图片描述
      • 使用本地地址IPA和互联网主机B连接的内部主机A通信必须经过NAT路由器。
      • NAT路由器将数据报告的来源地址IPA转换为IPG全球地址,并在NAT地址转换表中保存结果;目的地地址IPB不受影响,随后发送到因特网。
      • 源地址是 IPB, 目的地地址是 IPG, 当 NET 路由器从主机B 收到数据报告时 IPG 。
      • NAT路由器根据NAT转换表将目标地址IPG翻译成IPA,并将其传送给最终的内部主机A。
      • 当NAT路由器拥有一个全球IP地址时,一个专门网络提供单一N东道主同时进入互联网的机会,从而使专门网络中的更多主机能够使用来自NAT路由器的有限数量的全球IP地址,这些主机可以轮流地使用来自NAT路由器的有限数量的全球IP地址;当NAT路由器拥有一个全球IP地址时,一个专用网络提供单一N东道主同时进入互联网的机会;这使得专门网络中的更多主机可以轮流使用来自NAT路由器的有限数量的全球IP地址。

      16、路由器结构

      第16部分:选择路线(控制级别)

      路由选择处理机

      16.2 数据级分组分组转发部分

      • 交换结构
        按照出版程序进行集团处理
        存储器
        由于存储带宽是M组/s,开关率必须小于M/2。
        总线
        纵横交换结果
        在这里插入图片描述
      • 输入端口
        这是指物理层、数据连接层和网络层处理模块。
      • 输出端口
        这是指物理层、数据连接层和网络层处理模块。

      16.3 结构图

      在这里插入图片描述

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