网络层

需要解决的问题

  • 提供什么样的服务(可靠or不可靠)
  • 网络寻址问题
  • 路由选择

网络层提供的两种服务

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IPV4地址

分类编制的IPV4地址

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只有A,B,C类可以使用

主机号全为1 的是广播地址

主机号全为0的是网络地址

A类地址

A类地址的最大网络号是127,这个也不能使用,作为本地测试地址

当主机号为1,就是最小的本地测试地址127.0.0.1

B类地址

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C类地址

最小的网络号:192

判断网络类别

  • 小于127的是A类
  • 128~191是B类
  • 192~223是C类

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划分IPV4地址

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由于对一个网段再分,可以使用主机号的部分作为网络号。为了方便计算机和人类知道需要借用子网掩码的形式

如果子网掩码是255.255.255.128
将最后8位的地址化为2进制为:10000000
这个就是是我们借用了,最高位作为网络号

默认的子网掩码

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CIDR

就是使用’/‘表示出网络号的多少

比如206.0.64.8/18就是使用18位网络号

路由聚合

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将相同的网络前缀作为网络块

应用规划

通常使用两种方法

定长的子网掩码FLSM

使用同一个子网掩码分配IP

会产生大量的浪费

因为某一个子网只需要4个但是如果给他32个就会造成浪费

边长的子网掩码VLSM

使用边长的子网掩码,会减少ip的浪费

IP数据报的发送和转发

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在同一个子网的IP可以直接通信

不同子网的IP需要通过路由器转发

查表转发

当处于不同的子网时,需要间接交付,该主机走默认网关

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假设现在A->D
A就会发现D不是和自己是一个子网,需要间接交付,也就是说,需要使用使用默认网关
当数据报发送到R的时候,会检测数据报是否存在问题,如有问题就会被抛弃,反之会查找表,将目的地址与地址掩码想 然后就会得到目的网络的默认网关,查找路由表,数据报就能进行转发了

如果A发送了一个广播,那么路由器R就不会转发

静态路由配置及其可能产生的路由环路问题

默认路由

对于具有相同吓一跳的网络,可以使用一条默认路由代替

特定主机路由

就是将特定的一个网络添加到路由表当中

有时候需要考虑安全问题的时候就需要添加特定的主机路由

差别

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黑洞路由

当路由器使用该端口数据包就有去无回了,可以理解为丢弃数据报

路由选择协议

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RIP

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在这个协议当中,当经过的路由器少就是最好的

当遇到相等的距离的时候

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RIP包含的以下三个要点

  • 仅仅和相邻的路由器交换信息
  • 交换自己的路由表
  • 周期性的交换信息

基本工作流程

更新规则

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请注意相同的额吓一跳的时候应该更新改造过后的路由表

当两条记录的距离相同也要添加到路由表

存在的问题

坏消息传得慢

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只有当距离添加到16时才知道不可达

OSPF

开放最短路径优先

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BGP

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四种报文

边界网关协议也就是在不同的区域之间传递信息的时候需要使用的

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IPV4数据报的首部格式

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大小

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固定的部分时20字节,可变的部分是40字节

首部长度

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最小十进制为5,表示只有20字节的固定的部分

区分服务

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Ipv4数据报分片

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MF为0代表这个时最后一个分片

DF为0表示还可以分片

TTL生存时间

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为了防止在路由环路中永久的兜圈

协议字段

常用的协议:

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首部检验和

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网际控制报文协议ICMP

五种报文:

  • 终点不可达
  • 源点抑制
  • 时间超过
  • 参数问题
  • 改变路由

终点不可达

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源点抑制

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时间超过

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参数问题

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应用举例

  1. ping
  2. tracert(win)

虚拟专用网VPN和网址转换协议NAT的基本原理

VPN

NAT

一般加端口好负责区分不同的主机


网络层
https://tsy244.github.io/2023/11/06/计算机网络/网络层/
Author
August Rosenberg
Posted on
November 6, 2023
Licensed under