計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)-網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)層的兩種服務(wù)：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。

網(wǎng)際協(xié)議IP

虛擬互連網(wǎng)絡(luò)

路由器的功能到三層截止。只有權(quán)力發(fā)，沒有權(quán)力查看數(shù)據(jù)。

分類的IP地址

IP地址是網(wǎng)絡(luò)層地址（4個(gè)字節(jié)），MAC地址是物理地址（6個(gè)字節(jié)）。

如何求網(wǎng)絡(luò)地址：將ip地址與子網(wǎng)掩碼相與就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)

若IP地址為130.16.5.8，子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為130.16.0.0

IP地址的一些特點(diǎn)

路由器的作用是連接不同網(wǎng)絡(luò)，所以路由器的每個(gè)接口要的IP要在配置不同的網(wǎng)絡(luò)，如果配置相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP，根本配置不上去。

如果注意H1要給H2發(fā)送IP數(shù)據(jù)包，首先源IP和目標(biāo)IP在傳播過程中一直不改變，然后從網(wǎng)絡(luò)層到數(shù)據(jù)鏈路層要進(jìn)行封裝幀，給IP數(shù)據(jù)包在局域網(wǎng)中的傳輸加上MAC地址，所加MAC地址要注意看是在哪個(gè)局域網(wǎng)中，不能盲目地將目標(biāo)MAC地址寫為目標(biāo)主機(jī)的MAC地址，要根據(jù)局域網(wǎng)中的傳輸，找到局域網(wǎng)中路由器的某個(gè)接口對(duì)應(yīng)的MAC地址，IP數(shù)據(jù)包傳送到路由器之后，先經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路層脫去MAC的幀頭幀尾，然后上傳到路由器的網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層得到的就是IP幀格式，然后通過查找路由表，找到該目標(biāo)IP地址所在的網(wǎng)絡(luò)，然后為后一次傳輸（局域網(wǎng)中的傳輸）做好MAC的封裝準(zhǔn)備，同前一次一樣，要注意源MAC地址和目標(biāo)MAC地址。

路由器只根據(jù)目的站的 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)進(jìn)行路由選擇

路由器R1的左接口是主機(jī)H1的網(wǎng)關(guān)，那么主機(jī)H1是怎么知道自己的網(wǎng)關(guān)ip地址的呢？————>ipconfig可以查看默認(rèn)網(wǎng)關(guān)即網(wǎng)關(guān)地址，即在配置得到ip的時(shí)候，就知道自己的網(wǎng)關(guān)了。

主機(jī)如何從服務(wù)器得到ip呢？————>DHCP動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議。

但主機(jī)H1又怎么知道自己網(wǎng)關(guān)的MAC地址的呢？————>ARP協(xié)議。

主機(jī)為什么要傳給自己的網(wǎng)關(guān)呢？————> 不在同一網(wǎng)絡(luò)的通信只能交給網(wǎng)關(guān)。這句話可以解釋主機(jī)為什么要傳給網(wǎng)關(guān)然后到其他網(wǎng)絡(luò)，而不是在自己局域網(wǎng)內(nèi)迷茫地找尋。

主機(jī)怎么知道自己IP和目標(biāo)IP在不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下？

用主機(jī)自己的子網(wǎng)掩碼和目標(biāo)IP相與，得到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，觀察這個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和自己IP在不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)下即可發(fā)現(xiàn)。

插曲，為什么A類地址的網(wǎng)絡(luò)掩碼可以是255.255.0.0 ——>查ipconfig發(fā)現(xiàn)的。

原因：因?yàn)?55.0.0.0包含了255.255.0.0，也就是說8為掩碼可以涵蓋16位掩碼，比如你的ip為10.69.125.104，你的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為255.255.0.0，就表示需要檢查前兩位，必須是10.69.xx.xx才能訪問你的網(wǎng)卡，而10.69.0.0又正好是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，也就意味著要在同一個(gè)局域網(wǎng)下才能互相訪問網(wǎng)卡。如果你的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為255.0.0.0，那么意味著只用檢查第一位，只要是10.xx.xx.xx就能訪問你的網(wǎng)卡，而10.0.0.0正是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，同理。。。（后面知道這個(gè)是子網(wǎng)劃分的內(nèi)容，上面的闡述應(yīng)該也算正確）

地址解析協(xié)議ARP

ARP 作用：
從網(wǎng)絡(luò)層使用的 IP 地址，解析出在數(shù)據(jù)鏈路層使用的硬件地址。

發(fā)送的是MAC幀，幀中的類型字段為0806H，數(shù)據(jù)內(nèi)容就是ARP請(qǐng)求包。

**注意：**ARP只在本局域網(wǎng)工作。與外面網(wǎng)絡(luò)沒有任何關(guān)系。路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)ARP請(qǐng)求

ARP工作過程

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP中是用 串口直接通信，不是用MAC地址通信，存在不同的地址問題。

路由器是按照路由表工作的。

交換機(jī)是按照交換表工作的。

了解：arp攻擊

IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式

同一個(gè)標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)，屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)

片位移是為了將數(shù)據(jù)報(bào)拆散之后，當(dāng)要重新組合成一個(gè)大數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，能找到前后的關(guān)聯(lián)順序，誰(shuí)在前面，誰(shuí)在后面由片位移決定。

IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程

現(xiàn)在確定要H1向H2發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，主機(jī)H1先通過計(jì)算，判斷這個(gè)目的IP在外網(wǎng)（該局域網(wǎng)外），所以要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)，因此要去找路由器，但是并不知道路由器的MAC地址，但知道路由器的IP地址（在主機(jī)的路由表中有）。因此主機(jī)H1通過ARP協(xié)議，然后問的應(yīng)該是，對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)所有的主機(jī)進(jìn)行提問：“我是主機(jī)H1，我的IP地址是xx.xx.xx.xx，MAC地址是xx.xx.xx.xx.xx.xx，誰(shuí)是IP為yy.yy.yy.yy的主機(jī)（這個(gè)yy.yy.yy.yy不是IP數(shù)據(jù)報(bào)中的目的IP，而是路由表中路由器的IP）？你的MAC地址為多少”。然后路由器告訴主機(jī)H1自己的MAC地址。

然后路由器R1得到這個(gè)MAC幀之后，首先進(jìn)行解封裝，得到IP數(shù)據(jù)報(bào)，然后通過目的IP得到網(wǎng)絡(luò)號(hào)，再根據(jù)路由表查詢到對(duì)應(yīng)的下一跳地址（即同一局域網(wǎng)下的另一個(gè)路由器的端口的IP地址）。如果該路由器和下一個(gè)路由器之間是PPP協(xié)議，那么就不用進(jìn)行ARP協(xié)議得到MAC地址，PPP幀格式的首部首先是廣播地址，因?yàn)槭屈c(diǎn)對(duì)點(diǎn)，所以采用廣播地址就能到達(dá)對(duì)點(diǎn)。如果該路由器和下一個(gè)路由器之間是以太網(wǎng)，那么就要首先根據(jù)已得到的下一跳的IP地址通過ARP協(xié)議進(jìn)行廣播得到下一個(gè)路由器的MAC地址，然后進(jìn)行傳輸。

劃分子網(wǎng)

注意 ：劃分子網(wǎng)之后，每個(gè)子網(wǎng)段的第一個(gè)地址（主機(jī)號(hào)為全0）為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)地址（主機(jī)號(hào)為全1）為廣播地址。

劃分子網(wǎng)的時(shí)候能隨意劃分嗎 比如192.168.1.0-192.168.1.255為一個(gè)子網(wǎng)，并且這個(gè)子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0；122.168.2.0-122.168.3.255為一個(gè)子網(wǎng)，這個(gè)子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0？或者說分開 122.168.2.0是一個(gè)子網(wǎng)，122.168.3是一個(gè)子網(wǎng)，他們合成一個(gè)大子網(wǎng)，但實(shí)際上不是一個(gè)子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)掩碼還是255.255.255.0？

注意：如果192.168.1.0是19.2.168.0.0的一個(gè)子網(wǎng)，那就說明我們將192.168.0.0這個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成了254個(gè)子網(wǎng)（256減去網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址），因此192.168.1.0的子網(wǎng)掩碼只能為255.255.255.0和192.168.2.0是兩個(gè)子網(wǎng)，并且子網(wǎng)掩碼都為255.255.255.0，因此如果我們一個(gè)部門有255臺(tái)主機(jī)，那么一個(gè)子網(wǎng)的ip就不夠分配，需要人為認(rèn)定另外一個(gè)子網(wǎng)中的一個(gè)ip分給該部分。
（后面發(fā)現(xiàn)也可以隨便分。。。子網(wǎng)掩碼也可以不同）

在子網(wǎng)劃分的情況下路由器怎么轉(zhuǎn)發(fā)分組

為什么有子網(wǎng)劃分路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的情況就不一樣了呢？因?yàn)閭鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（未劃分子網(wǎng)的）本來(lái)是一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)就可以找到對(duì)應(yīng)的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在劃分子網(wǎng)之后，要在大網(wǎng)絡(luò)之下還要找到更細(xì)更小的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)之前的路由表中的選項(xiàng)只能得到那么大網(wǎng)絡(luò)，如果要得到小網(wǎng)絡(luò)還要進(jìn)行更細(xì)的確認(rèn)。

原來(lái)得到網(wǎng)絡(luò)地址的辦法是直接相與就找到網(wǎng)絡(luò)號(hào)了?，F(xiàn)在子網(wǎng)劃分之后，必須用目的IP對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)相與，原來(lái)一個(gè)IP對(duì)應(yīng)一個(gè)子網(wǎng)掩碼（根據(jù)類別就三類），現(xiàn)在一個(gè)IP可能對(duì)應(yīng)的就不是那個(gè)固定的子網(wǎng)掩碼了，因此要都要相與。

DHCP動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議

當(dāng)主機(jī)加入IP網(wǎng)絡(luò)，允許主機(jī)從DHCP服務(wù)器動(dòng)態(tài)獲取IP地址

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換

ICMP協(xié)議（網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議）

應(yīng)用：ping和路由跟蹤

路由選擇協(xié)議

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP

RIP路由協(xié)議在上面的使用過程如下，路由器R₆的路由表接收到R₄發(fā)送來(lái)的路由更新信息，Net1為R₆中沒有的路由，直接添加進(jìn)去；如果下一條路由器一樣（這里Net下一條路由器都為R₄），Net2會(huì)更新為最新的接收到的消息，盡管原來(lái)的距離更小；Net3被更新是因?yàn)榻邮盏降南⒅邢乱粭l路由器發(fā)生了變化，使得距離更加短了，RIP會(huì)采用更短的一條路由。

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF

為了克服RIP的一些缺點(diǎn)開發(fā)出來(lái)。

RIP：只和鄰居交換信息（路由表）。

OSPF：向全網(wǎng)通告自己的鏈路狀態(tài)信息。（想法得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D）

OSFP直接用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送，而不用UDP傳送。

Dijkstra算法

圖論：Dijkstra算法——最詳細(xì)的分析，圖文并茂，一次看懂！-CSDN博客

隨便找的一個(gè)解釋。

注意：迪杰斯特拉算法注意的點(diǎn)是，要將什么點(diǎn)加入路徑中，取決的是，已經(jīng)加入路徑中的點(diǎn)到達(dá)該點(diǎn)的路徑是其中最短的。

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP

略。

典型的路由器結(jié)構(gòu)

文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-834585.html

到了這里，關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)-網(wǎng)絡(luò)層的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！