【计算机网络】个人笔记 - 第四章：网络层

网络层

网络层的主要任务是实现网络互连，进而实现数据包在各网络之间的传输。

一.两大服务

1.面向连接的虚电路服务

可靠通信由网络来保证，必须建立网络层的连接虚电路VC (Virtual Circuit)； 通信双方沿着已建立的虚电路发送分组。

这种服务是面向连接的，建立可靠的链路后才进行数据交换。

2.无连接的数据表服务

可靠通信应当由用户主机来保证；不需要建立网络层连接；

每个分组可走不同的路径；每个分组的首部必须携带目的主机的完整地址 这种通信方式所传送的分组可能误码、丢失、重复和失序

TCP/IP 协议簇提供的就是该服务。

二.IPv4

IPv4地址就是给因特网(Internet)上的每一台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符。

1.分类编址

分类地址中有5大分类

类型	划分	特点	占比
A类地址	第一个字节为网络号且第一位为0	有126个子网	50%
B类地址	第一、二个字节为网络号且前两位为10	有16384个子网	25%
C类地址	第一、二、三个字节为网络号且前三位为110	子网数极多	12.5%
D类地址	前四位为1110	多播地址	7.5%
E类地址	前四位为1111	保留使用	7.5%

主机号全为0的是网络地址，不可分配给主机或路由器；

主机号全为1的是广播地址，不可分配给主机或路由器。

2.划分子网

划分子网即不严格把控哪些部分是网络号，而是采用动态的网络号长度，将主机号的一部分拿来划分子网；

32比特的子网掩码可以表明分类IP地址的主机号部分被借用了几个比特作为子网号

默认子网掩码指在未划分子网的情况下使用的子网掩码。

3.无分类编址

无分类域间路由选择 (Classless Inter-Domain Routing) ，简称为CIDR，消除了A、B、C类地址和划分子网的概念。

CIDR实际上是将网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个 CIDR地址块。

路由聚合也称为构造超网，即将多个子网聚合为一个超网，方便路由器进行转发；原理就是找不同子网的共同前缀。若有多个共同前缀，则选择最长共同前缀。

三.IP数据报的发送

1.发送

直接交付：同一个网络内不经过路由器转发而直接通过交换机实现通信的过程。

间接交付：不同网络之间通过路由器转发来实现通信的过程。

主机