计算机网络：网际层

最新推荐文章于 2024-11-05 19:35:10 发布

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本文深入解析网络层（IP层）的通信原理，介绍其提供的主机到主机间逻辑通信服务，探讨IP数据报结构及路由器的分组转发机制，阐述地址解析协议ARP的作用，并附有网络通信流程图。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

网络层（又叫：IP层）提供的是主机到主机间的逻辑通信，是一种无连接、尽最大努力交付的（不是完全可靠的）数据报服务。

IP数据报分为首部和数据，首部固定20字节长度（包括地址等重要字段）

路由器为三层结构，主要作用是分组转发；路由器和路由器之间通过查路由表，决定下一步的转发地址。

地址解析协议ARP把IP地址解析为硬件地址，解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址与硬件地址的映射问题

数据流向如下图所示:

画了一个各网络通信的大概示意图

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计算机启动流程
做而论道_CS: 开机上电后，CPU 即从 FFFF0H 开始执行程序。转来转去，就执行到了 BIOS 中的程序。 BIOS 中的程序，是主板厂家，专门为这块主板编写的。如果挪用到别的型号的主板上，往往是不能用的。 BIOS，称为：基本输入输出系统。它的内容，就是一堆关于硬件的程序，有：　厂家为该主板上已经配置的硬件，编写的驱动程序。　厂家还为该主板所能增加的硬件，编写的检测程序。 CPU 执行这些程序后，主板上原装的硬件，就可以正常工作了。如果主板上，还插上了额外的硬件（如硬盘驱动器、显示器等），　BIOS 也都会检测到，并为其选用了最基本的驱动程序。这些硬件驱动程序，本来都是位于 BIOS 芯片中的。但是，CPU 从 BIOS 中读出程序代码时，读出的速度较慢。而且，还不能写入。因为 BIOS 是 ROM 类型的芯片。（有些内容，被逼无奈，只好写到 CMOS 芯片中。CMOS 虽然是 RAM 类型的芯片，但是它有电池供电，所以，信息就不会丢失。）因此，主板厂家在 BIOS 中，还编了一段 “搬移程序”。 CPU 执行之后，就把常用的硬件驱动程序代码，复制到了 RAM 内存中。以后，CPU 再从 RAM 中读取指令执行程序，速度，就快多了。这个 “搬移过程”，则称为 “安装”。如果硬盘驱动器是存在的，CPU 将在 BIOS 程序控制下，　将其 0 头 0 柱面 0 扇区的内容读到 RAM，再执行之。至此，主板上 BIOS 中的程序，就算完成任务了。 CPU 再执行，就是硬盘驱动器中的程序了。 0 头 0 柱面 0 扇区，被称为引导扇区。　其内容，则称为引导程序。 CPU 执完引导程序后，磁盘操作系统（DOS）就工作起来了。再以后，就是启动 WINDOWS 了。　启动 WINDOWS，又是执行一堆稀烂的程序。如果硬盘驱动器中，并没有 WINDOWS，　这就简单了：出现一个黑屏幕，就完事大吉。至此，计算机启动完毕。
浮点数的加减运算（阶码、尾数）
做而论道_CS: 浮点数，也没有什么可吹捧呀！它并不能表示数字的真实数值。 32 位浮点数，只能代表 7 位十进制数。那么，123.456789，它就不能准确的表示了。（即使使用 64 位数，也有它的限制。）要知道，许多领域，是不能这么马马虎虎的。比如，在财务方面，那是一分钱也不能忽略的。浮点数，只是不值一提的烂货！
51单片机 AD转换
stc学者: 加我微信，我帮你，免费的
原码、反码、补码、移码
做而论道_CS: 另外，由补码换算到十进制数，也极其简单。你只需记住：【补码首位的权，是负数】。一般的八位二进制数，各个位的权是：　　128、64、32、16、8、4、2、1；如果是八位的补码，各个位的权则是：　－128、64、32、16、8、4、2、1。　例如，有一个补码：1110 0001，它代表的十进制是：－128 + 64 + 32 + 1= －31。再看，另一个补码：0110 0001，它代表的十进制是：0 + 64 + 32 + 1 = ＋97。仅仅使用【进制转换】，不就完事了！－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－那么，所谓的：　机器数真值符号位原码反补码正数三码与正数相同　负数取反加一符号位不变符号位也参加运算模同余 ... 这一大堆乱七八糟的概念，不都是垃圾嘛！进位，是小学二年级的知识点吧？　舍弃进位，很难理解吗？　老外竟然能弄出那么大一堆概念！　老外的数学水平，由此可见一斑。谁要是跟老外学算术，立刻、马上，直接就掉沟里去了！我们的计算机老师，数学水平也太洼，看不透进位的事。　捡个鞋拔子就当成玉如意了。　　就知道跟风，带着学生往坑里跳！在大学里面，洋洋自得的，兜着圈子讲小学的知识。　甚至还把这些垃圾，列为考研的内容！　　真是毁人不倦坑人不浅！现在知道我们缺芯片用的原因了吧！
原码、反码、补码、移码
做而论道_CS: 在两位十进制运算时，舍弃进位，就是：减去一百。那么，加 99、再减 100，当然就是 “－1” 了！计算机使用的是二进制数。八位二进制数是：0000 0000 ~ 1111 1111。也就是十进制数：0 ~ 255。八位二进制的进位，是：2^8 = 256。那么：加 255 (1111 1111)，再减 256，就是－1 ！同理：＋254 (1111 1110)，就是－2。　　　＋253 (1111 1101)，就是－3。　　　。。。　。。。　　＋128 (1000 0000)，就是－128。以上这些正数，就是计算机专家 “发明” 的补码！你如果上过中学，你一定能推出关系式：　负数的补码＝ 256 ＋负数。一般化：　负数的补码＝ 2^n ＋负数。　n，是补码的位数。例：求－31 的补码是什么？解：256－31 = 225 = 1110 0001 (二进制)。这不就求出来了吗？哪里还用什么 “原码取反加一”！－－－－－－－－－－－－－－－－－前面说的是：128 ~ 255，它们都能当负数。那么，加 127，会怎样呢？　加上 127，是不会产生进位的！　　（也就是说，进位 = 0。）那么，这就不能舍弃进位了。　也不能减去 256 了，　　也就不能形成负数了。所以，0 ~ 127，就都是正数。－－－－－－－－－－－－－－－－－求正数的补码，公式也是雷同的：　正数的补码 = 256 + 该正数。要知道，加上 256，就是出现一个进位。　进位必须舍弃，所以，256 就不用加了。于是，公式可以简化为：　正数的补码 = 该正数。在此处，这就证明了：　零和正数的补码，就该数字本身。举例，就不用了吧。计算机专家也是说：　正数的补码，就是该正数。但是，他们并没有给出证明。为什么不加以证明呢？因为这些专家：　弄不懂什么是进位，　更不懂什么是舍弃进位！

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