不管是你在大学还是在找工作,计算机网络都是学习的一部分。本文以湖南科技大学计算机网络课程为基础,整理所得。你可以用这个说明作为课程的补充,如果你还没有看过课程,我也建议你继续往下看。⭐码字不易，求个关注⭐

网络层

网络层提供的服务

网络层的主要任务是实现网络相互连接,然后实现网络之间数据包的传输。
为了完成网络层任务,需要解决以下主要问题:

• 网络层如何向传输层提供服务(可靠传输/不可靠传输)
• 网络层寻址问题
• 路由选择问题

解决第一个问题：
网络层提供两个服务:面向连接的虚拟电路服务和不连接的数据报告服务(用户主机保证可靠的通信,而网络本身并不提供可靠的端到端传输服务)。

由于TCP/IP架构的互联网层提供了一个简单、灵活、不连结和 effortless数据报告服务的提供,本章着重讨论如何传输IP数据报告。

IPv4地址

IPv4地址是互联网上每个主机(或路由器)的每个端口分配的唯一32位标识符。
由于32位IPv4地址不能读取,所以IPv4地址使用点对点的十进制表示,使用户更容易使用。

IPv4地址由网络编号+主机编号组成,地址方法经历了以下三个历史阶段:
分类编址->划分子网->无分类编址。

分类地址的IPv4地址

要求: 确定每个地址的最低网络号码,最大网络号码,分配的网络数,以及分配给每个网络的IP地址数。

A类地址：

B类地址：

C类地址：

若干特别IPv4地址:

【练习】

分子网络的IPv4地址

32位子网面具可以表示,一个分类IP地址的主机名称的一部分被借用为子网数位。
它使用一个连续 bit 1, 与网络数和子网数相符;一个连续 bit 0, 与主机数相符.

例1:一个网络的地址是已知的,并且一个子网面具被用来区分它。请提供分离的细节。
划分出了两个子网：

例2:一个已知的网络的地址由一个子网通过子网面具分开。请提供分开的详细信息。

默认子网掩饰指在未绘制的分子网络中使用的子网掩饰:

无分类地址的IPv4地址

分子网络在一定程度上缓解了互联网发展中遇到的问题,但由于其地址空间小,大型C类网络没有得到充分的利用。
因此,互联网工程工作队(IETF)也提出了一种非分类地址使用方法来解决IP地址紧张问题。
CIDR消除了传统的A、B和C地址,以及分子网络的概念。

CIDR使用斜線记法(斜線记法)或CIR 记法(斜線记法),即IPv4地址加入斜坡后网络前缀所占位数,而网络前缀所占位数在斜坡后写入。

CIDR实际上由一个包含同一个网络前缀的连续IP地址的“CIDR地址块”组成。

示例1：

• 路由聚合(构建超网络)
  它寻找一般的前缀,网络前缀越长,地址块越小,路径越具体。
  如果路由器检测表发送子集时选择多少路径,则选择具有最长的网络前缀的路径,称为最长的前缀匹配,因为这样的路径更具体。
  路由聚合如图所示：
  

IP地址的应用规划

• 固定长度子网掩盖FLSM:很容易浪费IP地址,分开的子网总数总是2^n和固定,n代表子网的位数。
  举例：

• 变量子网 masking VLSM:每个网络分别计算主机位和网络前缀所取的位数,然后采用不同的子网 masking。
  举例：
  

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