【计算机网络】期末速成(1)

知识点最后看，先看笔记里面的题，题最重要！！！

第一章 计网体系概述

计网定义

计算机网络的最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的集合，实现数据通信和资源共享。

• 互连：是指计算机之间可以通过有线或无线的方式进行数据通信
• 自治：是指独立的计算机，他有自己的硬件和软件，可以单独运行使用
• 集合：是指至少需要两台计算机

中国的三大ISP：中国电信，中国联通和中国移动。
一旦某个用户能够接入到因特网，所需要做的就是购买一些如调制解调器或路由器这样的设备，让其他用户可以和他相连。

因特网的两大组成部分是 边缘部分 和 核心部分。

分类

按数据交换分类

路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。
传统两两相连的方式，当电话数量很多时，电话线也很多，就很不方便。

电路交换

电话交换机接通电话线的方式称为电路交换。只有电路交换不采用存储转发方式(它是直接通信)。 按需建立点对点信道
。数据无须携带地址信息。点对点信道独占经过的物理链路带宽。两两终端之间不可以同时通信，只能一端发送，一端接收。

报文交换

报文交换中的交换结点也采用存储转发方式，但报文交换对报文的大小没有限制，这就要求结点交换机需要较大的缓存空间。报文交换主要用于早期的电报通信网，现在较少使用，通常被较先进的分组交换方式所取代。

分组交换

通常我们把表示该消息的整块数据称为一个报文。
在发送报文之前，先把较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面。加上一些由必要的控制信息组成的首部，就构成一个分组，也可简称为“包”。首部包含了分组的目的地址。

1.传送数据量大，且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换。电路交换传输时延最小。
2.当端到端的通路有很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。
3.从信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。

覆盖范围分类

广域网WAN(Wide Area Network)：

作用范围通常为几十到几千公里，因而有时也称为远程网。广域网是互联网的核心部分，其任务是通过长距离运送主机所发送的数据。

城域网MAN

作用范围一般是一个城市，可跨越几个街区，甚至整个城市。

局域网LAN
一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连（速率通常在10Mbt/s以上），但地理上范国较小(1km左右)（校园网）

个域网PAN
就是在个人工作的地方把个人使用的电子设备用无线技术连接起来的网络。

一条链路通常包括发送器、接收器和用于连接它们的通信信道。
数据链路层协议（如以太网）在收发双方的网络设备之间构成一条数据链路，用于管理数据帧的传输。

拓扑结构分类

使用者分类

公用网（中国电信）、专用网

传输介质分类

• 有线网络
• 无线网络

计算机网络的性能指标

速率
传送比特的速率，也称为比特率或者数据率
常用单位
·bit/s(b/s,bps)
·kb/s=103b/8
·Mb/s=k.kb/s=103.103b/s=106b/s
·Gb/s=k·Mb/s=103.106/s=109b/s
·Tb/s=k·Mb/s=103.109b/s=109b/s

带宽
网络的通信线路所能传送数据的能力
单位：Hz

吞吐量
在单位时间内通过某个信道的数据量

时延是指数据从源站点传输到目的站点所需的时间。

此外，性能指标还有 时延带宽积、往返时间RTT、利用率

电路交换中，要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为 b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。试计算电路路交换总时延。

A. kd+x/b
B. kd+x/b+s
C. kd+x/b-s
D. kd-x/b+s

在电路交换中，总时延由以下几部分组成：

1. 电路建立时延：(s) 秒
2. 传播时延：每段链路的传播时延为 (d) 秒，共 (k) 段链路，所以总传播时延为 (kd) 秒
3. 传输(发送)时延：要传送的报文共 (x) 位，数据率为 (b) b/s，所以传输 时延为 (x / b) 秒

数据帧的大小或者数据长度（bit），传输速率或者数据发送速率（b / s）。

所以，正确答案是 B. (kd + \frac{x}{b} + s)。

协议 = 语法 + 语义+ 同步

• 语法即是用户数据与控制信息的结构和格式：
• 语义即是需要发出控制信息，以及完成的动作与做出的响应：
• 同步可以理解为时序，即是对事件实现顺序的详细说明。

常见的计算机网络体系结构

计算机网络体系结构是指网络层次结构模型和协议

记忆：物联网赎回使用？

目前互联网上事实上使用的国际标准是 TCP / IP。相邻两层之间通过接口实现通信过程服务。

具有路径选择功能的是网络层。

分层并没有提高整体的运行效率。

路由表更新问题

做题步骤：

1. 对新发来的路由表更新，下一跳统都加一
2. 新旧表每一行开始比对
   1. 老表中不存在的，直接添加
   2. 老表存在，更新
      1. 下一跳相同，老表无条件更新为新表的值
      2. 下一跳不相同，新表下一跳距离小的时候，老表更新，否则不更新

利用率

D(1 - U) = D0 (D0为最小时延 / 网路空闲的时延，D 为当前的时延，U 为网络利用率)

分组交换的要点有：

• 经路由器储存转发
• 报文分组，加首部
• 在目的地合并

例题

<1-26> 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、 服务器、客户－服务器方式。

• 协议栈：计算机网络中分层的协议集合，每层执行特定功能，整体形似堆栈结构。
• 实体：指能够发送或接收信息的硬件或软件进程，通常为特定的软件模块。
• 对等层：网络通信双方中功能相同的层，如发送方的第三层与接收方的第三层。
• 协议数据单元（PDU）：在对等实体间交换的数据单元。
• 服务访问点（SAP）：同一系统内相邻层实体交换信息的位置。
• 客户：请求服务的计算机网络应用进程。
• 服务器：提供服务的计算机网络应用进程，或运行服务器程序的机器。
• 客户-服务器方式：描述服务请求方（客户）与服务提供方（服务器）的关系。客户主动发起通信，服务器被动接收请求并响应。通信可以是双向的。
• 协议：是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

【1-27 】试解释 everything over IP 和 IP over everything 的含义。

1. TCP/IP 协议可以为各式各样的应用提供服务。从协议栈来看，在 IP 层上面可以有 很多应用程序。这就是 everything over IP 。
2. 另一方面， TCP/IP 协议也允许 IP 协议在各式各样的网络构成的互联网上运行。在 IP 以上看不见下层究竟是什么样的物理网络。这就是 IP over everything。

第二章 物理层

要解决在各种传输媒体上传输比特0和1的问题，进而给数据链路层提供透明传输比特流的服务。

接口特性

• 机械特性：指明所有接线器的形状和尺寸。引脚数目和排列、固定和锁定装置。
• 电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电的范围。
• 功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
• 过程(规程)特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

“泄气工程”

传输媒体分为两类：导引型传输媒体、非导引型传输媒体（了解即可）

• 导引型传输媒体：同轴电缆、双绞线、光纤、电力线：
• 非导引型传输媒体：无线电波、微波、红外线、可见光

数据是 运送信息的实体。

传输方式

码元传输速率(波特率)，是单位时间内传输的码元个数，单位是波特Baud(B) / bps。0 / 00 这里分别代表一个码元携带 一个 / 两个 比特信息。以 2 为低，不同的信号波形总数的对数为 0 / 00 (以上)。

串行传输

并行传输

同步传输

数据块以稳定的比特流形式传输，字节之间没有间隔，接收端在每个比特的中间时刻进行检测，以判别接收到的是比特0或是比特1。

异步传输

以字节为独立的传输单位，字节之间的时间间隔不是固定的。在每个字节的前后分别加上起始位和结束位。

单向通信（单工）

广播。

双向交替通信（半双工）

对讲机。

双向同时通信（全双工）

电话。

码元

编码

数据 -> 数字信号 编码
数据 -> 模拟信号 调制

调制

信号失真

信号在传输过程中会受到各种因素的影响，使得信号波形失去码元之间的清晰界限，这种现象称为码间串扰。

造成信号失真的因素：

• 码元传输速率
• 信号传输距离
• 噪声干扰
• 传输媒体质量

奈氏准则

理想低通信道的最高码元传输速率= 2W Baud= 2W码元/秒
理想带通信道的最高码元传输速率= W Baud = W码元/秒

1bit = 2 码元

波特率 W：信道带宽（单位为Hz)
Baud：波特，即码元/秒
奈氏准则是理想条件下推导的，没有考虑传输距离、噪声干扰等因素。
题目没有特别指明信道是带通信道，则信道属于低通信道。
如果题目特别指明了信道频率的上下限（或者电缆调制解调器），则信道属于理想信道。

香农公式

传输介质

10BASE-T 中的“ T”所代表的意思 双绞线星形网。

1.ADSL中文名称 非对称数字线路
2.在以下几种传输媒体中，哪种传输速率最高 光纤
3.HFC中用到的介质或器材是 光纤和同轴电缆
4.采用 100BASE一T 物理层媒体规范 其数据速率及每段 100Mbps,100m
5.在以下传输介质中，带宽最宽，抗干扰能力最强的是 光纤
6.集线器是工作在 物理层
7.100Base-T 使用 双绞线 作为传输媒体
8.以下哪一项是同轴电缆优于双绞线的地方 带宽高

假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km( 在 1 kHz 时 )，若容许有 20dB 的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？ B. 28.6km 20 / 0.7 = 28.6

香农公式在数据通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限传输率，就可实现无差传输。

例题

数据通信系统的模型组成有：源点、发送器、接收器、终点

【2-01】物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？

物理层主要解决以下问题：

1. 传输媒体的多样性：确保不同硬件设备和传输媒体之间的数据传输，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。
2. 数据传输的透明性：给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，保证数据比特流的准确传输，避免错误或失真。
3. 电压和信号识别：定义电压等级代表比特"1"和"0"，以及接收方如何识别这些比特，在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
4. 接口规范：确定连接电缆的插头引脚数量和连接方式。

物理层的主要特点：

• 传输单位：比特。
• 屏蔽差异：屏蔽不同传输媒体和通信方式的差异，使数据链路层不必考虑具体的传输媒体。
• 实现比特流的透明传输。

【2-06】数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式 在数据通信中的意义是什么？“比特／秒”和＂码元／秒“有何区别？

受带宽限制，码元所携带信息量的限制，信噪比的限制(信噪比不能被任意提高)。

【2-13 】为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？

1. 减少了铺设传输媒介的开销
2. 增加了一定的传输开销，增加了复用器 / 分用器开销

信道复用技术：频分复用(FDM)，时分复用(TDM)，统计时分复用(STDM)，波分复用(WDM)，码分复用(CDM)。

第三章 数据链路层

概念

链路是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，数据链路则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件（如网络适配器）和软件(如协议的实现)

链路层信道类型： 一对一：点对点通信；一对多：广播通信。

数据链路层传送的协议数据单元是帧。

数据链路层的是三个基本问题：帧定界(封装成帧)、透明传输、差错检测。

封装成帧

• 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。
• 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。

透明(可靠)传输

如果数据中的某个字节的二进制代码恰好和SOH或EOT(八位二进制作为的帧定界符)一样，数据链路层就会错误地“找到帧的边界”。

解决透明传输问题：

发送端的数据链路层在数据中出现控制字符"SOH"或“EOT"的前面插入一个转义字符“ESC”。

PPP 协议 面向字节的物理链路使用字节填充，面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输。

比特填充：当帧内容中出现一个5个连续的1，则在5个1后插入一个0，即变成1111101，接收方将自动删除第5 个1后的0。

差错监测

比特在传输过程中可能产生差错，1 可能变成 0,0 可能变成1，称为比特差错。

自动监测出错误并进行纠正的方法称为差错控制方法。包括 错误检测 和 错误纠正。

为每个传输分组加上一定的冗余信息，接收端可以发现传输差错但不能纠正 -> 检错码。

为每个传输分组加上足够多的冗余信息，以便接收端发现并自动纠正差错 -> 纠错码。

使用检错码（如奇偶校验、CRC），接收端可以检测到传输差错但不能纠正它。

使用纠错码（如汉明码、里德-所罗门码），接收端可以发现并自动纠正一定范围内的错误。纠错码比检错码复杂。

奇偶校验

检查前后奇偶的个数，但问题是只能检查出出现奇数个比特出现误码的情况。

CRC(循环冗余校验)

比特错误会导致余数（CRC码）的变化，从而被检测到。

• CRC校验码采用二进制的异或操作
• CRC校验码能检查出离散错与突发错
• CRC检错方法使用了双方预先约定的生成多项式G(x)

原理：

要发送的数据为1101011011.采用CRC的生成多项式是P(x)=X⁴+X+1.试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后两个1都变成了0，接收端能否发现采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

作二进制除法(最高次项为4，所以在数据后面填充4个0，开始做异或运算)，11010110110000 / 10011得余数1110，添加的检验序列是1110，即 CRC 校验码是 1110，然后将 1101011011000 变为 1101 0110 101110，运算 11010110001110 / 10011，得余数100，不是0，

如果数据在传输过程中最后两位都变成了0，即收到1101 0110 0011 10 ，收方将作二进制除法运算：11010110001110 / 10011，得余数100，不是0，故接收方能够发现出错，故判断数据出错。

出现以上这种情况后，收方将丢掉此数据，所以仅仅采用了CRC检验。由于PPP缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

2）若最后一个变为0，则1101011010 1110/10011(模2除法)得余数为0011，余数不为0，故接收端可以发现。

3） 若最后两个成为0，则1101011000 1110/10011(模2除法) 得余 0101,余数不为0，故接收端可以发现。

生成多项式 G(x) 要根据发送方和接收方约定的规则选定，以确保良好的错误检测能力。
CRC可以有效地检测出单个比特错误（离散错）以及特定长度的突发错误，通常情况下，生成多项式的长度决定了能够检测的突发错误的长度。例如，如果使用一个16位的生成多项式 G(x)，则能够检测到长度为16比特或更短的突发错误。

集线器

集线器是运作在OSI模型中的物理层。它可以视作多端口的[中继器]，模拟了总线这一共享媒介。

路由器在网络层，网关在传输和应用层。

交换机

交换机也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，在数据链路层。

区别：

1. 层次不一样
2. 集线器平分带宽；交换机共享带宽

CSMA/CD

CSMA/CD，即冲突检测的载波监听多路访问的方法（载波监听多址接入 / 碰撞检测）。(因为最初以太网是许多计算机连接到一根总线上，所以会在数据传输时发生冲突) -> 随机接入，争用带宽。

比特时间是发送一比特所需的时间。

三大要点

1. 多点接入：说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上：
2. 载波监听：用电子技术检测总线上有没有其他计算机也在发送：
3. 碰撞检测：即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。

假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此比协议的最短帧长。

要计算能够使用CSMA/CD协议的最短帧长，我们需要确保整个网络可以在一次冲突检测周期内检测到冲突。这个周期通常称为"冲突窗口"。CSMA/CD网络中的最短帧长可以通过计算往返时延来确定。这包括信号从网络一端传到另一端并返回所需的时间。最短帧长应该能够覆盖这个时间以确保冲突能够被检测到。

计算步骤：

假定在使用CSMA/CD协议的 10Mb/s 以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100 。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？

• A. 512ms
• B. 51.2ms
• C. 5.12ms
• D. 0.512ms

1MB（兆字节） = 1024KB（千字节）= 1024*1024B(字节) = 1048576B(字节)；
8bit（比特位）= 1Byte（字节）；
1024Byte（字节）= 1KB(千字节)；
1024KB（千字节）= 1MB（兆字节）;
1024MB = 1GB;
1024GB = 1TB;

以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传。试计算第1 次重传失败的概率 0.5 。

PPP

点对点协议(Point to Point Protocol,PPP)为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。为两个对等节点之间的IP流量传输提供一种封装协议。

广播域

指网络中的某一设备同时向网络中所有的其它设备发送数据，这个数据所能广播到的范围即为广播域

冲突域

多少站点能收到这个信息，这些站点就构成一个冲突域。

交换机(Switch)所有端口都在同一个广播域内，而每一个端口就是一个冲突域，所以交换机能分割冲突域，但分割不了广播域。但是，虚拟局域网(Vlan)技术的交换机可以隔离广播域。

常用的局域网的网络拓扑有：

• A. 星形网
• B. 总线网
• C. 环形网

VLAN

虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。
同一个VLAN内部可以广播通信，不同VLAN不可以广播通信。

接口划分方式

1、Access接口

2、Trunk接口

3、Hybrid接口

access 只能所属1个vlan，允许通过的vlan 1个

trunk 只能所属1个vlan，允许通过的vlan 任意个

MAC地址

MAC地址是一个唯一标识符，有助于在任何网络上识别您的机器。

ARP地址解析协议

IP地址解析为以太网MAC地址。当主机或其它网络设备有数据要发送给另一个主机或设备时，它必须知道对方的网络层地址（即IP地址）。但是仅仅有IP地址是不够的，因为IP数据报必须封装成帧才能通过物理网络送，因此发送站还必须有接收站的物理地址，所以需要一个从IP地址到物理地址的映射。

网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。

网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受数据，那么在转发表中就没有与这样的站点相对应的项目。如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥会进行泛洪操作，即将该数据帧发送到除了源端口之外的所有端口，保证数据帧到达目的地。

双绞线、同轴电缆、光纤属于通信线路(circuit)。

发送器、接收器与通信信道共同构成一条链路(link)。

收发双方在数据链路设备之间构成一条数据链路(data link)。

比特时间是发送一比特所需的时间。

网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。

例题

1. 帧定界：确保接收端能够准确识别数据帧的起始和结束，从而正确地处理数据。如果无法正确定界，数据将无法被正确解析。
2. 透明传输：允许任何形式的数据比特组合都能被传输，包括那些与控制字符相同的比特组合。如果数据链路层不解决透明传输问题，某些数据将无法被正确传输。
3. 差错检测：检测在传输过程中可能发生的错误，并采取措施纠正或重传，以确保数据的完整性和可靠性。没有有效的差错检测机制，错误数据会在网络中传播，浪费资源并可能导致更严重的问题。

第四章 网络层

作用

确定在本路由器如何转发分组（分组转发），确定分组从源到目的经过的路径（路由选择），是点到点服务。

IP（国际协议）

IP 协议可以实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。

IP 数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。

相当于每半行都是

ip地址

ipv4:32位二进制，有四组数组成 ，每组数(0~255)，数字之间用点（.）分隔 ，192.168.100.1 主流✅

ipv6:128位十六进制，八组十六进制数组成，每组十六进制数之间用冒号分割，ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff 在使用但不普及

ip地址的组成

• 网络号+主机号（network+host），是一种分等级的地址结构
• 网络号：用来标识一个网段(范围)
• 主机号：用来标识这个网段上的某一台主机(某个)

ip地址的分类

A类：

网络号.主机.主机.主机
第一个可指派的网络号为1，网络地址为1.0.0.0
最后一个可指派的网络号为126，网络地址为126.0.0.0

可指派的网络号：2^(8-1)-2 (减2的原因是除去最小网络号0(剩余全0)和最大网络号127(剩余全1))
127.0.0.1回环地址：用来在每台计算机测试tcp/ip协议使用，只能在本地访问，别人不允许访问。
可分配的ip地址共有：2²⁴-2个
其中减去的为全0为网络地址和全1为广播地址

B类：

128~191
网络号.网络号.主机.主机
最小网络号也是第一个可指派的网络号128.0 网络地址为128.0.0.0
最大网络号也是最后一个可指派的网络号191.255网络地址为191.255.0.0
可指派的网络号：2^(16-2)
可分配的ip地址共有：2¹⁶-2个

C类：

192~223
网络号.网络号.网络号.主机
最小网络号也是第一个可指派的网络号192.0.0网络地址为192.0.0.0
最大网络号也是最后一个可指派的网络号223.255.255网络地址为223.255.255.0
2^(24-3)
2^8-2个

公网使用ABC三类地址

**D类：**224~组播地址（ABC都是单播，D是多播）

**E类：**科学研究使用

有人提出是否可以从主机号部分借用一部分作为子网号？
所以就有了一个划分子网的工具：子网掩码
从1985年起在IP地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地址变成为三级的IP地址

• 主机号全0：本主机所连接到的单个网络地址
• 主机号全1：该网络上的所有主机（广播地址）

CIDR

CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类域间路由选择) 消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间。
即在P地址后面加上一个斜线 “/”，然后写上网络前缀所占的比特数。 192.168.1.0/22，网络前缀为22位

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

如何划分子网

从主机号借用若干个位作为子网号subnet-id,而主机号也就相应减少了若干个位。

网络地址：网络号+子网号+主机号（全为0）
广播地址：网络号+子网号+主机号（全为1）
子网掩码：网络号（全为1）+子网号（全为1）+主机号（全为0）

32位全0：本网络本主机
32位全1：本网络广播
127.* ：本地环回测试

IP 地址总数：根据主机号的位数进行确定
可分配IP地址数：IP地址总数-2（去除主机号全为0的网络地址和主机号全为1的广播地址）
可分配ip地址范围：就是子网地址+1 ~ 广播地址-1（由上面可以推算得出）

A类地址网络号8位主机号24位
网络地址范围是1.0.0.0-126.0.0
B类地址网络号16位主机号16位
网络地址范围是128.0.0.0-191.255.0.0
C类地址网络号24位主机号8位
网络地址范围是192.0.0.0-223.255.255.0

划分子网是从主机号中借位进行划分的！！！子网划分方式有两种：

1. 定长子网划分
2. 可变长度子网划分

定长子网划分

将IP网络183.164.128.0/17划分为等长的8个子网，并分别给出每个子网地址，广播地址，子网掩码，IP地址总数，可分配IP地址数和可分配IP地址范围。

将 183.164.128.0/17 写成二进制表示为 10110100.10100100.10000000.00000000 ，网络号是前 17 位。但是此时需要划分为登场的 8 个子网，2³=8，，子网号有三位，子网号有 8 种，因此网络地址有 8 种。广播地址同理。

现在网络号17位，子网号3位，主机号12位。IP 地址总数为 2¹² 。

可分配 的 IP ：2¹² - 2。

题目需要划分出8个子网，所以肯定需要从主机号借3位才能满足需求。即子网号为 000 001 010 011 100 101 110 111 这些共8个子网，将183.164.128.0/17 第三个字节用二进制表示为183.164.1000000.0，所以子网地址为 183.164.128.0/20 (20 是子网的网络前缀), 183.164.144.0/20 , …等(一共八个)，广播地址为 183.164.143.255 … 等，子网掩码为 255.255.240.0，IP 地址(每个子网中有的地址为)总数为 2¹²，可分配的 IP 地址(每个子网中有的可以分配的地址为)数 2¹² - 2，可分配的 IP 地址的范围： 183.164.128.1 ~ 183.164.143.254， … 等。

网络地址：网络号+子网号+主机号（全为0）

广播地址：网络号+子网号+主机号（全为1）

子网掩码：网络号（全为1）+子网号（全为1）+主机号（全为0）

IP地址总数：根据主机号的位数进行确定

可分配IP地址数：IP地址总数-2（去除主机号全为0的网络地址和主机号全为1的广播地址）

可分配ip地址范围：就是子网地址+1~广播地址-1

可变长度子网划分

某公司申请了一个C类 202.60.31.0 的IP地址。该公司有120名员工在销售部，60名在财务部，60名在设计部。请对该三部门分别组建子网，请问采用划分等大小子网方式还是采用可变子网大小方式？请说明理由，并列出各子网的可用IP地址范围，子网地址，广播地址和各子网掩码。

由题，需要分配 3 个子网，2^2 = 4，所有子网号需要两位。

C类：主机号 8 位。去掉两位作为 子网号，剩下 6 位。而 2^6 - 2 = 62 < 120 ，因此不能使用划分等大小子网方式。

所以我们可以将 00,01 合起来使用，也就是 00,01 一起，然后 10，然户 11，62+62 > 120 作为可变子网大小方式。

子网地址：202.60.31.0，202.60.31.128， 202.60.31.192

判断网段

如果目的网络地址和源网络地址相同，就是在同一个网络中，属于直接交付。
如果目的网络地址和源网络地址不相同，就不在同一个网络中，属于间接交付，通常是一个路由器帮忙转发。

类型：

• 直连网络
• 静态路由（人工配置）
• 动态路由（路由选择协议）

ICMP

ICMP协议的功能：

1. 确认IP 包是否成功到达目标地址
2. 通知在发送过程中P包被丢弃的原因

虚拟互联网络中的中间设备：
物理层使用的叫转发器；数据链路层使用的叫网桥或桥接器；
网络层使用的叫路由器；网络层以上使用的叫网关。

从IPv4向 IPv6 过渡的方法分别是 双协议栈 和 隧道技术。

一个 3200 位长的 TCP 报文传到 IP 层，加上 160 位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200 位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据 ” 当然指的是局域网看见的数据，网络层首部加数据的傎）

IP 数据片的数据部分组最大不超过 1024 bit ，这样 3200 bit 需要发送 4 片，所以是 3200 + 4 * 160 。

进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？

• A.不同的寻址方案

• B.不同的最大分组长度

• C.不同的网络接入机制

• D.不同的超时控制

• E.不同的差错恢复方法

• F.不同的路由选择技术

例题

网络层向上提供的服务：
网络层向上提供的服务有 面向连接服务和无连接服务。

转发器、网桥、路由器、网关区别：

IP 层下面的数据链层所限定的帧格式中数据字段的最大长度称为：MTU