408-计算机网络-网络层

网络层

概述和功能

任务

• 把分组从源端传送到目的端
• 传输单位是数据报

功能

• 路由选择分组转发
• 异构网络互连
• 拥塞控制

转发

硬件结构

• 路由器

  • 转发表

    • 目的网络地址
    • 目的网络子网掩码
    • 下一跳地址

  • 路由器转发分组的算法步骤

    • 提取目的网络IP地址

    • 是否直接交付（目的IP在此路由器管辖的网络内）

    • 特定主机路由

      • 在路由表中有一个特定主机路由
      • 若IP地址与特定主机路由就查找到

    • 检测路由表中有无路径

      • 遍历路由表，若有就直接交付
      • 应该每一行都有一个对应的子网掩码，先把目的IP地址与子网掩码相与，然后与那一行的网络地址比较，若相同就把IP数据报发过去

    • 默认路由0.0.0.0

    • 生存时间为0就丢弃

协议

• ICMP网际控制报文协议：
  （与IP协议合作的协议）

  • 功能

    • 更加有效地转发IP数据报

  • 类型

    • ICMP差错报文

      • 都是向原点发送的报文

      • 报文格式

      • 不发送ICMP数据报的情况

        • 组播是1点到多点

    • ICMP询问报文

      • 四种

        • ping就是ICMP询问报文

      • 应用

        • traceroute如何实现

          • 发送N个ICMP数据报,TTL分别是1,2,3,4…N

• IGMP（组播路由器使用的协议）

• IP

  • IP数据报格式

    • 首部

      • 固定部分
        20字节
        （每行4字节，32比特）

        • 第一行

          • 0-3比特
            版本

            • IPV4
              IPV6

          • 4-7比特
            首部长度（4B一个单位）

            • 4位表示16个二进制数据
            • 单位为4B
            • 0-15
            • 0-60B

          • 8-15比特
            区分服务

            • 期望获得的服务
            • 强调数据报的优先级

          • 16-31比特
            总长度</