计算机网络--网络层

网络层提供的两种服务





网际协议IP

　　中间设备
①物理层的中间设备：转发器
②数据链路层：网桥
③网络层：路由器
④网络层以上：网关
当中间设备是转发器或者是网桥的时候，只是把以太网扩展了。网络互连：路由器进行网络互连和路由选择。

IP地址的分类

　　IP地址及其表示方法

　　IP地址：给因特网上的每一个主机或者接口分诶一个在全世界范围内是唯一的32标识符。

　　分类的IP地址：将IP地址划分为固定的若干个类，每个类有两个固定的长度字段组成，一个是网络号--标志主机所连接到的网络，一个网络号在整个网内必须是唯一的；一个是主机号--标志该主机，主机号在其网络号内必须是唯一的；所以IP地址是唯一的。
IP地址==(网络号，主机号)



　　A类地址：第一个字节是固定的0，可指派的网络号是126个（2的7次方-2），把全0的和全1的减去了（00000000，01111111），A类地址的主机数==（2的24次方-2），全0的和全1的。A类地址有2的31次方个地址。
　　B类地址：前两个字节固定10，可指派的网络号==2的14次方-1；B类地址的最大主机数==2的16次方-2；
　　C类地址：前面三个字节固定110，后面的21位可以进行分配，可指派的网络号==2的21次方-1；C类地址的最大主机数==2的8次方-2



　　IP地址的特点：
①：路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组，而不考虑主机号。
②：一个网络是指具有相同网络号的net-id的主机的集合，所以集线器和网桥连接起来的若干的局域网仍为一个网络。

　　IP地址与硬件地址

　　物理地址是数据链路层和物理层使用的的地址；IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址



IP地址是放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部，在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层及以下使用的是MAC地址。IP数据报放入数据链路层的MAC帧中以后，整个的IP数据报就成为MAC帧的数据，所以数据链路层看不到数据报的IP地址。

　　地址解析协议ARP

　　IP层转发分组的流程



构造子网和超网

　　子网掩码：用来解决一个数据报到达了路由器R1，但是不知道怎么把它转发到子网上面去。而子网掩码可以解决这个问题。子网掩码与数据报的IP地址逐位相与，得出的结果就是子网的网络地址。
子网掩码都是用一连串的1和0表示的。





不论划不划分子网，都要使用子网掩码，这样就能很方便的得出IP地址的网络地址来了，而不需要去查找路由表。

子网掩码是一个网络或一个子网的重要的属性。在路由器的路由表的每一个项目中，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接两个子网，就给出两个IP地址和子网掩码、、。

　　使用子网时分组的转发



　　例子见P139

　　无分类编址

　　无分类域间路由选择CIDR

　　特点
①消除了A,B,C类地址以及划分子网的概念。他把32位的IP地址划分为两个部分。前面的是网络前缀，后面的用来指明主机。还采用了斜线计法。





后面的略