计算机网络之网络层篇

一、章节导学

网络层概述
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1. 网络层IP协议相关

  • IP协议
  • 子网划分
  • 简单路由过程

2. 网络层其他协议

  • ARP协议与RARP协议
  • ICMP协议

3. IP路由算法

  • 路由的概述
  • 内部网关路由协议
  • 外部网关路由协议

二、IP协议详解

1. 虚拟互联网络

  • 实际的计算机网络是错综复杂的
  • 物理设备通过使用IP协议,屏蔽了物理网络之间的差异
  • 当网络中的主机使用IP协议连接时,则无需关注网络细节
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  • IP协议使得复杂的实际网络变为一个虚拟互连的网络
  • IP协议使得网络层可以屏蔽底层细节而专注网络层的数据转发
  • IP协议解决了在虚拟网络中数据报传输路径的问题

2. IP协议

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  • IP地址长度为32位,常分成4个8位
  • IP地址常使用点分十进制来表示(0 ~ 255 . 0 ~ 255 . 0~255 . 0 ~ 255)
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  • 版本:占4位,指的是IP协议的版本,通信双方的版本必须一致,当前主流版本是4,即IPv4,也有IPv6。
  • 首部位长度:占4位,最大数值为15,表示的是IP首部长度,单位是“32位字”(4个字节),也即是IP首部最大长度为60字 节
  • 总长度:占16位,最大数值为65535,表示的是IP数据报总长度(IP首部+IP数据)
  • 标识
  • 标志
  • 片偏移
  • TTL:占8位,表明IP数据报文在网络中的寿命,每经过一个设备,TTL减1,当TTL=0时,网络设备必须丢弃该报文
  • 协议:占8位,表明IP数据所携带的具体数据是什么协议的(如:TCP、UDP等)
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  • 首部校验和:占16位,校验IP/首部是否有出错
  • 源IP地址
  • 目的IP地址