計算機網路 網路層

2021-08-21 08:27:32 字數 1883 閱讀 7955

網路層關注的是如何將分組從源主機沿著網路路徑送達目的主機,會經過多個路由器,選擇適當的**路徑。

網路層的最核心功能是:分組**和路由選擇

分組**:每乙個路由器中都有乙個**表,在分組到達路由器時,會根據分組首部中的**表示在**表中查詢,應該在哪乙個介面被**出去,**標識可能是目的主機的ip位址,也可能是分組所屬的連線指示,取決於具體的網路層協議。

路由選擇:路由器必須決定這些分組的路由和路徑。路由選擇可以分為集中式、分布式,也可以分為人工的和自動的。自動的路由選擇應該執行路由選擇協議,生成路由表,在生成最終的**表。

網路層提供的兩種服務:

虛電路服務:面向連線的

資料報服務:面向無連線的

兩者不能同時應用。

虛電路連線(vc):1.虛電路建立、2.資料傳送、3.拆除連線。兩個計算機進行通訊的時候,應該先建立連線,保障通訊所需要的一切資源,隨即建立虛電路傳送分組,分組的首部不需要新增目的主機的ip位址,應該新增對應的vc編號,所有的分組都應該在這條虛電路上進行傳遞,時序不會亂、通訊完成後隨即釋放虛電路。有人認為虛電路連線不好,因為網際網路應該遵循端到端原則,即複雜的網路功能交給網際網路的邊緣來處理,即運輸層,而虛電路的網路層做了運輸層的事(安全可靠),而且網際網路這麼大,造價太高。網際網路底層的很多廣域分組交換網路採用的是虛電路網路,例如atm(非同步傳輸模式)、幀中繼、x.25。

注意:每經過乙個路由器**分組的時候,都會分配新的額vc號,每台路由器包含了輸入vc號和輸出vc號的對應關係(和介面號配套),減少了分組頭部vc欄位的長度,簡化虛電路的建立,不同鏈路上的vc號是可以重複的。若乙個節點出現問題,整個連線崩潰。

資料報服務:面向無連線的,ip資料報的首部存放著源主機ip和目的主機ip,由經過的路由器根據**表,盤都拿應該從哪乙個介面發出,路徑可能不一樣,因此會發生到達目的主機的時序混亂。

多協議標籤交換技術(mpls):將以上兩種的靈活性和健壯性相結合

ip協議

異構網路互聯:網際網路可以由多種異構網路互相連成。沒有一種單一的網路能夠滿足所有人的要求,將網路互相連線起來需要一些中間裝置:物理層使用**器、資料鏈路層使用閘道器和橋接器、網路層使用路由器、網路層上層使用閘道器。當中間裝置是**器或者閘道器的時候,僅僅是把乙個網路擴大了,tcp/ip體系結構在網路上互聯採用了標準化協議,互聯的網路可以是異構的,可以看成是乙個虛擬網際網路絡,互聯的底層網路稱為物理網路。

在分組**的時候,主機首先看自己的路由表中有沒有目的主機(是否就在本網路),如果有在,直接交付,如果沒有交給路由器進行簡介交付。

分類編址:由網路號和主機號兩部分構成,網路號在整個網路中是唯一的,乙個網路對應乙個網路號,主機號在各自的網路號下應該是唯一的,(總的來說主機號可以重複,兩個合起來ip位址就不會重複了),路由器根據目的主機的網路號來**分組。分為abcde五大類,其中abc為單播位址,即一對一的。a的網路號有8位,且第一位固定為0,b類網路號有16為位,且前兩位固定為10,c類位址網路號有24位,且前三位固定為110,d類位址前四位為1110,用於多播,只能作為目的位址使用;e類位址前四位為1111,有特殊用途。當乙個主機連線到不同的網路的時候,必須具有兩個不同的ip位址,稱為多歸屬主機,乙個路由器至少有兩個ip位址。

劃分子網:由網路號、子網號、主機號構成,劃分子網解決了分類編址的缺點(分配不當,有浪費),從主機號中拿過來不定位數作為子網號,大大減少了浪費。

無分類編址:由網路字首和主機號構成,無分類域間路由選擇(cidr),網路字首不定長,位址掩碼32位,前面是1,後面是0,1的位數就是網路字首的位數,被稱為子網掩碼,由路由器互聯起來的每乙個網路都有唯一的網路字首,將ip位址和子網掩碼按位求與就得到了其網路位址。連線在同乙個網路上的主機或者路由器的網路字首必須一樣,即子網掩碼一樣。crid位址塊:網路字首相等的連續的ip位址(一定是2的整數冪),可以更加有效的分配位址空間。網路字首和主機號全為1和0的不能分配給主機,全0代表我,全1代表all(全1的主機號表示該網路上的所有主機),

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arp是解決同乙個區域網的主機和路由器的ip位址的mac位址的對映問題。ip分組在路由的 是通過arp來完成的。路由通過改變資料幀的mac源位址和目的位址來實現的。a arp請求分組 b arp響應分組 a arp 快取記憶體 網際控制報文協議可以分為兩種 icmp差錯報告報文和icmp詢問報文 p...

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