【计网笔记】网络层

向上传输层接口

无连接服务，即数据报服务

有连接服务，即虚电路服务

IP协议

IP地址

分类IP地址

• A类地址：网络号1字节，主机号3字节
  • 网络号全0：本网络
  • 网络号后7位全1：本地软件环回测试IP数据报
• B类地址：网络号2字节，主机号2字节
  • 网络号后15位全0：不指派
• C类地址：网络号3字节，主机号1字节
  • 网络号后22位全0：不指派

特殊地址

• 特殊网络号
  • A类地址
    • 网络号全0：本网络
    • 网络号后7位全1：本地软件环回测试IP数据报
  • B类地址
    • 网络号后15位全0：不指派
  • C类地址
    • 网络号后22位全0：不指派
• 特殊主机号
  • 主机号全0：本机地址
    • 网络号仍为所在网络的网络号
  • 主机号全1：本网络上的所有主机

IP数据报

• 版本
  • 4位
  • IPv4或IPv6
  • 决定路由器如何解读IP数据报
• 首部长度
  • 4位
  • 单位为4字节
    • 首部的长度必须是4B的整数倍
    • 不足用填充部分补足
  • 最小为5（20字节，仅首部固定部分）
  • 最大为15（60字节）
• 区分服务
  • 8位
  • 一般不用
• 总长度
  • 16位
  • 单位为1字节
  • 一个IP数据报的最大长度为65535字节
  • 不能超过使用的数据链路层的MTU
    • 超过时需要分片
• 标识
  • 16位
  • 标识相同的数据报来自同一个数据报分片组
• 标志
  • 3位
  • DF
    • 从左到右第2位
    • Don't Fragment
      • DF = 0（false）时可分片
  • MF
    • 从左到右第3位
    • More Fragment
      • MF = 0（false）时是最后一个分片
• 片偏移
  • 13位
  • 单位为8字节
  • 存放该数据包的数据部分起点与分片前的数据部分起点的偏移量
• 生存时间TTL
  • 8位
  • 还能再被多少次转发（跳数）
    • TTL = 0时丢弃该数据报
• 协议
  • 8位
  • 该数据报的上层协议
  • TCP=6，UDP=17
• 首部检验和
  • 16位
  • 只检验首部部分
  • 为节省计算量，不使用CRC
    • 发送方
      • 先把首部检验和置全0
      • 将数据报以16位为步长划分
      • 所有16位字相加，结果取反码，置于首部检验和
    • 接收方
      • 将数据报以16位为步长划分
      • 所有16位字相加
      • 结果为0则收下，不为0则丢弃
• 源地址
  • 32位
• 目的地址
  • 32位

路由器分组转发

地址解析协议ARP