物理層
數(shù)據(jù)鏈路層
傳輸層
應(yīng)用層

主要任務(wù)是把分組從源端傳到目的端，為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層傳輸單位是數(shù)據(jù)報(bào)。

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網(wǎng)絡(luò)層的功能

1. 路由選擇與分組轉(zhuǎn)發(fā) 最佳路徑
2. 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)
3. 擁塞控制（全局性，與流量控制不一樣）：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制

路由算法及路由協(xié)議

路由算法
最佳路由：“最佳”只能是相對(duì)于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已。
路由表的表項(xiàng)有目的網(wǎng)絡(luò)IP地址、子網(wǎng)掩網(wǎng)、下一跳IP地址、接口
路由算法的分類

• 靜態(tài)路由算法：管理員手工配置路由信息
• 動(dòng)態(tài)路由算法：路由器間彼此交換信息，按照路由算法優(yōu)化出路由表項(xiàng)

分層次的路由選擇協(xié)議

原因：1. 因特網(wǎng)規(guī)模很大；2. 不想讓外界知道自己的路由選擇協(xié)議但想連入因特網(wǎng)

• 內(nèi)部路由器協(xié)議(IGP) RIP, OSPF
• 外部路由器協(xié)議(EGP) BGP

RIP協(xié)議

是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議是因特網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都維護(hù)從它自己到其他每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的唯一最佳距離記錄。

OSPF協(xié)議
BGP協(xié)議

IP數(shù)據(jù)報(bào)格式

TCP/IP協(xié)議棧

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IP數(shù)據(jù)報(bào)格式

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IP數(shù)據(jù)報(bào)分片

MTU：鏈路層數(shù)據(jù)幀可封裝數(shù)據(jù)的上限

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IPv4

IP編址的歷史階段
分類的IP地址->子網(wǎng)的劃分->構(gòu)成超網(wǎng)（無(wú)分類編址方法）
IP地址：全世界唯一的32位/4字節(jié)標(biāo)識(shí)符，表示路由器主機(jī)的接口
IP地址：{<網(wǎng)絡(luò)號(hào)><主機(jī)號(hào)>}

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路由器對(duì)目的地址是私有IP地址的數(shù)據(jù)報(bào)一律不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換：在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件，安裝了NAT軟件的路由器叫NAT路由器，它至少有一個(gè)有效的外部全球IP地址。
NAT路由器維護(hù)一張轉(zhuǎn)換表用于內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信。
子網(wǎng)的劃分

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分類的IP地址的弱點(diǎn)：

1. IP地址空間的利用率有時(shí)很低
2. 兩級(jí)IP地址不夠靈活

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ARP協(xié)議
完成主機(jī)或路由器IP地址到MAC地址的映射
主機(jī)如何獲得IP地址？

• 靜態(tài)配置：IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)
• 動(dòng)態(tài)配置：由DHCP服務(wù)器、交換機(jī)給移動(dòng)設(shè)備分配IP
  ICMP協(xié)議
  國(guó)際控制報(bào)文協(xié)議

IPv6

從根本上解決地址耗盡的問(wèn)題

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IPv6向IPv4過(guò)渡的策略：雙棧協(xié)議、隧道協(xié)議

IP組播

IP數(shù)據(jù)報(bào)的三種傳輸方式

1. 單播：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)
2. 廣播：點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)
3. 組播（多播）：點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)
   IGMP協(xié)議

移動(dòng)IP

與動(dòng)態(tài)IP區(qū)分開(kāi)

移動(dòng)IP技術(shù)是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)以固定的網(wǎng)絡(luò)IP地址，實(shí)現(xiàn)跨越不同網(wǎng)段的漫游功能，并保證了基于網(wǎng)絡(luò)IP的網(wǎng)絡(luò)權(quán)限在漫游過(guò)程中不發(fā)生任何改變。
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)：具有永久IP地址的移動(dòng)設(shè)備
歸屬代理（本地代理）：一個(gè)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)擁有的居所稱為歸屬網(wǎng)絡(luò)，在歸屬網(wǎng)絡(luò)中代表移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行移動(dòng)管理功能的實(shí)體叫歸屬代理
外部代理：在外部網(wǎng)絡(luò)中幫助移動(dòng)節(jié)點(diǎn)完成移動(dòng)管理功能的實(shí)體
永久地址（歸屬地址/主地址）：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在歸屬網(wǎng)絡(luò)中的原始地址
轉(zhuǎn)交地址（輔地址）
移動(dòng)IP通信過(guò)程

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網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備

路由器
路由器是一種具有多個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口的專用計(jì)算機(jī)，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)分組?？梢曰ヂ?lián)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)段。
網(wǎng)橋、交換機(jī)是鏈路層設(shè)備
中繼器、集線器是物理層設(shè)備