計算機網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)層篇

一、本章節(jié)知識概要與學(xué)習(xí)計劃

網(wǎng)絡(luò)層概述
網(wǎng)絡(luò)層概述
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1. 網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議相關(guān)

  • IP協(xié)議
  • 子網(wǎng)劃分
  • 簡單路由過程

2. 網(wǎng)絡(luò)層其他協(xié)議

  • ARP協(xié)議與RARP協(xié)議
  • ICMP協(xié)議

3. IP路由算法

  • 路由的概述
  • 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議
  • 外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議

二、IP協(xié)議詳解

1. 虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

  • 實際的計算機網(wǎng)絡(luò)是錯綜復(fù)雜的
  • 物理設(shè)備通過使用IP協(xié)議，屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)之間的差異
  • 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主機使用IP協(xié)議連接時，則無需關(guān)注網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)
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  • IP協(xié)議使得復(fù)雜的實際網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橐粋€虛擬互連的網(wǎng)絡(luò)
  • IP協(xié)議使得網(wǎng)絡(luò)層可以屏蔽底層細(xì)節(jié)而專注網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
  • IP協(xié)議解決了在虛擬網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)報傳輸路徑的問題

2. IP協(xié)議

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  • IP地址長度為32位，常分成4個8位
  • IP地址常使用點分十進(jìn)制來表示(0 ~ 255 . 0 ~ 255 . 0~255 . 0 ~ 255)
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  • 版本：占4位，指的是IP協(xié)議的版本，通信雙方的版本必須一致，當(dāng)前主流版本是4，即IPv4，也有IPv6。
  • 首部位長度：占4位，最大數(shù)值為15，表示的是IP首部長度，單位是“32位字”（4個字節(jié)），也即是IP首部最大長度為60字 節(jié)
  • 總長度：占16位，最大數(shù)值為65535，表示的是IP數(shù)據(jù)報總長度（IP首部+IP數(shù)據(jù)）
  • 標(biāo)識
  • 標(biāo)志
  • 片偏移
  • TTL：占8位，表明IP數(shù)據(jù)報文在網(wǎng)絡(luò)中的壽命，每經(jīng)過一個設(shè)備，TTL減1，當(dāng)TTL=0時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須丟棄該報文
  • 協(xié)議：占8位，表明IP數(shù)據(jù)所攜帶的具體數(shù)據(jù)是什么協(xié)議的（如：TCP、UDP等）
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  • 首部校驗和：占16位，校驗IP/首部是否有出錯
  • 源IP地址
  • 目的IP地址
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