计网 第三章

原创 已于 2025-07-24 19:30:09 修改 · 903 阅读 · 9 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#网络 #服务器 #运维

于 2025-07-11 14:08:50 首次发布

第三章

3.1 网络层基本概念

3.1.1 网络层提供的两种服务

  • 争论:
    • 网络层应该向运输层提供怎样的服务?面向连接还是无连接?
    • 在计算机通信中，可靠交付应当由谁来负责?是网络还是端系统?
  • 2种观点:
    • 面向连接的可靠交付。
    • 无连接的、尽最大努力交付的数据报服务，不提供服务质量的承诺。

虚电路服务(可靠传输)

在这里插入图片描述

数据报服务（尽力而为）

在这里插入图片描述

虚电路服务与数据报服务的对比

在这里插入图片描述

3.1.2 网络层的两个工作层面

  • 不同网络中的两个主机之间的通信，要经过若干个路由器转发分组来完成。
  • 在路由器之间传送的信息有以下 2 大类:
    1. 数据
    2. 路由信息
数据层面和控制层面

在这里插入图片描述

软件定义网络SDN(software Defined Network)

在这里插入图片描述

本章小结:

  1. 网络层两种工作模式
    (虚电路、数据报)
  2. 路由器两个平面
    (数据平面、控制平面)

真题解析

在这里插入图片描述

3.2 IP地址

预备知识：二进制转换

网络中常用的地址主要有IPv4、IPv6、MAC地址等。这些地址在计算机内部都是以二进制的方式进行储存，而面向用户采用的是十进制和十六进制表示。
在这里插入图片描述

预备知识:二进制转换

在这里插入图片描述

IP地址概述

在这里插入图片描述

IP地址分类

在这里插入图片描述

无分类编址 CIDR

  • CIDR(Classless Inter-Domain Routing):无分类域间路由选择
  • 消除了传统的 A 类、B 类和 ℃ 类地址以及划分子网的概念，可以更加有效地分配IPv4 的地址空间。
    在这里插入图片描述

子网划分(等长)

从主机位借位作为子网号，每个子网的主机数量相同。
借一位可以划分两个子网0、1
借两位可以划分四个子网00、01、10、11

如:192.168.100.0/24网络号进行划分成4个子网，每个子网主机数相同，则可以划分为:
1. 192.168.100.0/26
2. 192.168.100.64/26
3. 192.168.100.128/26
4. 192.168.100.192/26

子网划分(变长)

将192.168.100.0/24网络号划分为三个子网,这三个子网的主机数量分别为:部门A(40)、部门B(12)、部门C(75)
在这里插入图片描述
路由聚合
将多个子网络汇总成一个大的网络号。
找出多个子网络的最长共同体，即是汇总后的网络号,如：
在这里插入图片描述
###IP地址和MAC地址的区别
在这里插入图片描述

本章小结:

  1. |P地址
    (A/B/C/D/E类、CIDR)
  2. 子网划分
    (一个网段划成多个网段、等长/变长)
  3. 网络聚合
    (找出多个子网络的最长共同体)

真题解析

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.3 IP协议

IP数据包的格式

在这里插入图片描述

IP 数据包分片

假设一个UDP报文有3800字节，MTU为1500字节，求IP分片结果?
MTU 包含IP首部，1500=20+1480
在这里插入图片描述

IP 数据包分片

IP 数据报首部中与分片有关的字段中的数值

IP包分片练习

在这里插入图片描述

TTL的应用

  • windows初始TTL一般为128(win10 以后新版本为64)
  • Linux初始TTL一般为64
  • 决定数据包的传播距离，每经过一个三层设备则减1
  • 三层防环
  • tracert/traceroute跟踪路径

常见协议号

在这里插入图片描述

首部校验和

在这里插入图片描述

本章小结

  1. IP数据包格式
    (20字节、首部长度/区分服务/总长度/标识/标志/片偏移/生存时间/协议号/首部校验和)
  2. IP数据包应用
    (包分片、TTL)
  3. 常见IP协议号
    (ICMP/1、TCP/6、UDP/17、ESP/50、AH/51、OSPF/89)

真题解析

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.4 ARP 协议

网络底层通信过程

在这里插入图片描述

ARP的工作过程（请求）

在这里插入图片描述

ARP 的工作过程（应答）

在这里插入图片描述

ARP 的作用范围

在这里插入图片描述

ARP数据包格式

在这里插入图片描述

免费 ARP

在这里插入图片描述

  • 用来探测IP地址是否冲突
  • VRRP主备切换用来刷新交换机MAC地址表

ARP代理 善意的谎言

在这里插入图片描述

ARP欺骗 无事献殷勤，非奸即盗

在这里插入图片描述

  1. 对目标主机进行ARP欺骗，声称自己是网关
  2. 转发目标主机数据到网关，维持目标的外出数据
  3. 对网关进行ARP欺骗，声称自己是目标主机
  4. 转发网关的数据到目标主机，维持目标的接收数据
  5. 监听劫持或者修改目标的进入和外出数据，从而实现攻击

ARP欺骗防御

  1. 安装ARP防护软件
  2. ARP静态绑定
  3. 交换机开启ARP欺骗检测功能

本章小结:

  1. ARP工作过程
    (Request请求、Reply应答)
  2. ARP报文格式
    (28字节、源硬件地址/源协议地址/目标硬件地址/目标协议地址)
  3. ARP其他用法
    (免费ARP、ARP代理、ARP欺骗)

真题解析

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

ICMP协议

ICMP 概述

  • 互联网的 IP 层提供的是一种尽最大努力交付的数据报服务，
  • 互联网控制报文协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)允许主机或路由器报告差错情况和提供有关询问应答的报告。
  • ICMP 报文作为 IP 层数据报的数据进行传输。
  • ICMP 不是高层协议，而是 IP 层的协议。

ICMP 报文的格式

在这里插入图片描述

ICMP报文的种类

2 种:差错报告报文，询问报文。
在这里插入图片描述

请求报文：8，应答报文：0

ICMP 差错报告报文的数据字段的内容

在这里插入图片描述

不应发送 ICMP 差错报告报文的几种情况:

  • 对 ICMP 差错报告报文不再发送 ICMP 差错报告报文。
  • 对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP 差错报告报文。
  • 对具有多播地址的数据报都不发送ICMP 差错报告报文。
  • 对具布特殊地址(如127.0.0.0 或 0.0.0.0)的数据报不发送 ICMP 差错报告报文。

ICMP 询问报文

(1) 回送请求和回答

  • 由主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问。
  • 收到此报文的主机必须给源主机或路由器发送ICMP 回送回答报文。
  • 这种询问报文用来测试目的站是否可达，以及了解其有关状态。

(2) 时间戳请求和回答:

  • 请某台主机或路由器回答当前的时间。
  • 时间戳回答报文中有一个 32 位的字段(以ms为单位)，返回的建议值是自午夜零点开始计算的时间(UTC)。
  • 时间戳请求与回答可用于时钟同步和时间测量。

ICMP 的应用举例

PING(Packet InterNet Groper)

  • 用来测试两个主机之间的连通性
  • 使用了 ICMP 回送请求与回送回答报文
  • 是应用层直接使用网络层 ICMP 的例子，没有通过运输层的TCP 或 UDP
    在这里插入图片描述

ICMP 的应用举例

Tracert&Traceroute

  • UNIX操作系统Traceroute，在Windows 操作系统 Tracert
  • 用来跟踪一个分组从源点到终点的路径
  • 它利用 IP 数据报中的 TTL 字段、ICMP 时间超过差错报告报文和ICMP终点不可达差错报告报文实现对从源点到终点的路径的跟踪
    在这里插入图片描述

需要说明的情况

为了防止网络设备被恶意用户探测或攻击，一些主机或路由器被设置为不接收或不响应ICMP请求，因此在互联网中在使用Ping或tracert命令测试到目的主机联通性时出现超时，并不一定代表网络不通。

本章小结:

  1. ICMP首部格式
    8字节、网络层协议)
  2. ICMP报文分类
    (差错报告报文、询问报文)
  3. ICMP主要应用
    (ping、tracert)

真题解析

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

计网第三章复习（数据链路层）
m0_60930189的博客
12-12 2876
第二章重要内容 1.数据链路层的功能 2.数据链路层的点对点信道(PPP协议)和广播信道(CSMA/CD协议) 3.数据链路层的三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测 思维导图 暂无 考纲详解 一.数据链路层的功能 在物理层提供服务的基础上继续为网络层服务，其主要作用是加强物理层传输原始比特流的的功能，将物理层可能出错的物理连接改为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。 二.链路层的一些基本概念 1.链路 一个节点到另一个节点的一段物理线路 2.数据链路
计组第三章
weixin_57667101的博客
03-31 2612
计算机组成原理 第三章
计网第三章答案（谢希仁 第七版）
LarsGyonX的博客
03-24 3314
题目：5,8,10,18,20,24,27,30,31,33 3-05 如果在数据链路层不进行封装成帧，会发生什么问题? 3-08 要发送的数据为101110。采用CRC的生成多项式是P(X)=X^3 ＋1。试求应添加在数据后面的余数。 3-10 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的 PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串? 3-1.
计网复习——第三章 数据和信号
weixin_45887061的博客
02-18 2239
数据通信与网络（第四版）第三章数据与信号复习
计网第三章笔记----传输层
Qlz的博客
04-03 3841
文章整理自西安交通大学软件学院朱利老师的课堂讲解，仅供复习参考使用，请勿转载 文章目录传输层服务复用和解复用UDP特征典型应用UDP段格式checksumTCP四个技术特征TCP段格式1/4 可靠性控制算法TCP的确认号和段序号算法快速重传伪代码描述发送端TCP可靠性控制算法接收端确认产生算法2/4流量控制计时器间隔设置方法：使用实际测量的RTT值3/4 TCP连接管理TCP连接建立TCP连接关闭4/4 拥塞控制情况一：假设缓存无限大情况二：有限缓存情况三：多个路由器ATM针对ABR的拥塞控制TCP拥塞.
计网 - 第一章
qq_53913035的博客
03-12 2480
王道考研 - 计算机网络 - 第一章
XJTUSE-计网-第3章-homework
weixin_64112516的博客
05-11 1830
XJTUSE-计网-第3章-homework
计网第四章作业题答案详解
热门推荐
此心安处
11-11 1万+
第四章作业一.单选题二.简答题三.论述题四.计算题 第四章作业 详细知识点请戳：2万字全面总结计网 之 网络层，建议考前通读复习 选择题知识点不在单独列出，大题附带解题过程。 一.单选题 1、在虚电路服务中分组的顺序 （ ）。 A、总是按发送顺序到达目的站 B、总是与发送顺序相反到达目的站 C、到达目的站时可能不按发送顺序 D、到达顺序是任意的 答案：A 2、以下各项中，不是IP数据报操作特点的是( )。 A、每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的 B、在整个传送过程中，不需建立虚电路.
计网第五章作业
此心安处
11-19 7464
一.单选题二.简答题三.计算题 一.单选题 1、TCP的协议数据单元被称为（ ）。 A、比特 B、帧 C、分段 D、字符 正确答案： C 2、下列说法，错误的是（ ）。 A、TCP协议可以提供可靠的数据流传输服务 B、TCP协议可以提供面向连接的数据流传输服务 C、TCP协议可以提供全双工的数据流传输服务 D、TCP协议可以提供面向非连接的数据流传输服务 正确答案： D 3、TCP的四次挥手用于（ ）。 A、运输层连接的释放 B、运输层连接的建立 C、运输层的流量控制 D、运输层的拥塞控制 正确答案：.
计组第三章存储系统难点
qq_41938560的博客
07-18 1114
⚠️难点1 在进行字扩展的时候，与cpu相连需要多少根地址线是由选择的芯片决定的，如选择若干4K*8位的芯片扩展成64KB的存储体，如果不考虑与译码器的连接等，只考虑地址传输，那么需要12条地址线 ⚠️难点2 地址线有12条，数据线有8条，则存储体有多大？ 2^12*8 看出来区别了吗 ⚠️难点3 计算某一部分所占地址的时候别忘了+1 如一个部分所占空间为C000到FFFF 那么这块空间的大小为FFFF-C000+1 ⚠️难点4 遇到以字节为单位，很清楚，为8bit 但是遇到字为单位，要考虑题中的字长是多少
精选资源
计网第三章复习-数据链路层.pdf
12-17
计网第三章复习-数据链路层 计网第三章复习-数据链路层.pdf是计算机网络第三章的复习笔记，主要关注数据链路层的相关知识点。下面是从该文件中提取的详细知识点： 一、数据链路层简介 数据链路层（Data Link ...
计算机网络第三章总结_计网第三章_
10-03
计算机网络第三章内容总结，转发请标明出处
计网第3章.rar
09-29
计网第3章.rar
精选资源
川大计网第四章手写作业讲解.pptx
12-03
本章我们将深入探讨网络层的相关知识点，并结合提供的作业题目进行解析。 1. 路由器与传输层：题目指出，不是每个路由器都实现传输层（F）。路由器主要职责在于网络层及以下层次，它们是网络的核心部分，用于在不同...
计算机网络第二章总结_计网第二章_TheNetwork_
10-04
第二章通常会深入探讨网络的基本概念、模型以及协议。在这个章节中，我们将关注以下几个核心知识点： 1. **网络概述**：计算机网络是通过通信线路将多台计算机连接在一起，实现资源共享和信息交换的系统。它由硬件...
【java入门到放弃】网络
WZDBXHNL的博客
12-28 1192
防火墙既可以是硬件，也可以是软件，本质上是一种，而不是只能对应某一种形态。
iOS 抓包工具有哪些？不同类型的抓包工具可以做什么
最新发布
2501_91510632的博客
12-31 756
本文从真实工程实践出发，围绕“iOS 抓包工具有哪些”这一问题，讨论了代理抓包、设备侧抓包和数据流分析在不同阶段的分工与协作方式。
手写TCP/IP协议栈——实现ping响应不可达
Tandy12356_的博客
12-27 527
打开Tftp32软件，选择Tftp Client选项，配置目的主机的IP地址，下面几个内容随便填。对方检查校验和出现问题就直接丢包了，不会给我们回应，但是可以使用wireshark提醒。同时对于TCP和UDP的校验和检查也可以提前勾选上（后面会用到）编辑 -> 首选项 -> 协议 -> IPV4 勾上校验和检查。wireshark抓包ICMP不可达响应截图。点击Get之后可以向目的主机发送请求。
HTTP协议详解
2301_79551553的博客
12-30 898
URL的编码与反编码、HTTP协议请求与响应的格式、HTTP方法、HTTP状态码、HTTP1.0/1.1、HTTP请求报头，post和get用于传输数据的区别
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值