互联网的设计思维:

网络层应尽可能简单地设计,只向其上层提供简单、灵活、不连结、 effortless的数据报告服务。过程间通信的可靠性是运输层的责任.

网际协议 IP

与IPv4兼容的三个协议:
1.地址解决协议
2.Internet Control Message Protocol ICMP (Internet Control Message Protocol)
3.互联网集团管理协议(IGMP)

虚拟互连网络

异质网络如何相互连接?
可以通过使用中间设备，具体如下图所示：

IP 地址

32位二进制码,8位作为集合

在互联网上,每个主机(或路由器)的每个端口都分配到世界上唯一的IP地址

IP地址采用二级结构

n-bit网络编号+32-n-bit主机编号

分类的 IP 地址

类A地址的净ID字段为1,主机ID字段为3
类B地址的网ID为2, host-id为 host。
类C地址的网络ID为3字节,主机ID为1字节。

分配IP地址的范围

IP地址分类的优点和缺点

非分类地址 CIDR

除去A、B、C地址和分子网络的传统概念,可以更有效地分配IPv4地址空间,但不能解决IP地址耗尽的问题。
IP地址:网络前缀+主机号码

网络前缀

地址块

CIDR 把所有连续IP地址与相同的网络前缀组成一个CIDR 地址块。
CIDR地址块中包含的IP地址的数量取决于网络前缀的位数。
例如,一个20个地址的块(总共2^12个地址)可以分配2^12—2个地址。

地址面具

目的: 使机器能够从IP地址快速计算网络地址.
它由1个字符串和0个字符串组成,1个字符串的数目是网络前缀的长度。
例如:

/20地址块地址面具:11 11 1100 00

重点:
网络地址=(双IP地址)和(地址面具)




网络前缀越短,地址块包含的地址就越多。

IP地址和MAC地址

IP 数据报的格式

版本-4,IP协议的版本。目前的IP协议版本为4(即IPv4)。总理-四席,显示的最大值为15个单位(一个单位是4字节),因此, IP 第一部的最高值为 60 字节。
分开服务-8个地方获得更好的服务。 这个字段仅在使用DiffServ时有效。
总长度-占用16位元,即标题长度和数据的总数,单元是字节,因此数据消息的最大长度是65535字节。 总长度不得超过最大传输单位MTU。
身份识别 - 占用16位元,是用来识别IP数据消息的计数器。
旗帜-占领3个位置,目前,只有前两个是有意义的。标记字段的最低点是MF(More Fragment)。MF = 1 意味着它背后有一个分区,MF=0表示最后的片段。中间的一个标记是DF(Don't Fragment)。只有在DF=0时才允许。
分区 - 占有13个位置, 显示在较长的分组之后,原子分组中的某一作品的相对位置. 电影以8个字符作为分组单位移动.
生存时间-8位元,标记TTL(Time To Live),表示数据消息可以通过网络的最大数位路由器。
协议 - 用于8位元, 指示该数据消息中哪些协议被用于通过目标主机的IP层将数据转移到该处理过程
数据报告的第一个部分被检查,数据报告的第一个部分被检查,数据部分不被检查。
源地址和目的地地址都为32位。

基于终点的转发

分组在互联网中是逐跳转发的。
基于端点的转移:基于分组总部的目的地地址的转移和转移。

Internet Control Message Protocol ICMP

ICMP(Internet Control Message Protocol)允许主机或路由器报告错误并提供异常的报告。ICMP是互联网的标准协议。但是,红十字会并不是一个高级别协议,这是一个IP层协议。
ICMP报告的类型
报告错误,查询报告。

IPv6

1.更宽的地址空间。IPv4中的地址从32位增加到128位。
扩展地址层次结构,可以分为多个层次。
3.灵活的第一个格式。定义了若干可选的扩展头条。
4. 改进的选项. 允许数据报告包含在主动负载中设置的选项的控制信息。
5.允许协议继续扩大,以便更好地适应新的应用。
6.支持即时连接(即自动配置)。不需要使用 DHCP。
支持资源分配。 支持实时可视化和其他要求,以确保特定的带宽和时间延迟应用。
8.IPv6的第一个部分由8位字符的排列替换,第一个部门必须是八个字符的整数。

版本:4位。它指定了协议的版本,而IPv6的版本总是6。
交通类-8位元,用于区分不同IPv6数据报告的类别或优先级。 目前正在进行不同通信类性能的试验。
流量标签(英语:Flow label)——20位元。 流是一个从特定源点到特定端点的一系列在互联网上的数据报告,路由器在流通过的路径上确保服务质量被指示。
负载长度-16位。它指定IPv6数据的字节数目,不包括基本标题(所有扩展标题都是在有效负载范围内计算的),最大值为64KB。
下一个标题是8。 相应的IPv4协议字段或任意字段。
在发送数据时,路由器将跳限字段的值降低为1。 当跳限字段的值为零时,这些数据被丢弃。
源地址:128位。数据消息发送站的IP地址。
目标地址:128.数据消息接收站的IP地址。

虚拟专用网 VPN

公共 互联网 作为 机构 的 专门 网络 之间 的 通讯 媒介, 也 称为 虚拟 私人 网络 ( VPN ) 。

网络地址转换NAT

多协议标签交换MPLS

MPLS(MultiProtocol Label Switching):互联网推荐标准。
多个协议: MPLS上层可以使用多个协议。
标签:MPLS使用以连接为导向的技术,使每个子集能够携带一个叫做标签的小整数。

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