网络层 学习笔记

网络层不提供服务质量的承诺。也就是说，所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（即不按序到达），也不保证分组交付的时限。
差错处理、流量控制由传输层负责。
网络层使用的中间设备是路由器
网络层以上使用的中间设备是网关。

在IP地址中，全0的主机号字段表示该IP地址是本主机所连接到的单个网络地址，而全1表示该网络上的所有地址。
因此主机数一般为总数减去2。

IP数据报

版本： IPv4或IPv6
首部长度： 4位。表示数的单位是32位字。则首部长度长度的最小数是5，即20字节，最大长度是（4*15）60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。最长用的即20字节长。
服务类型： 8位。实际上一直未使用。
总长度：16位。首部与数据的总长。单位是字节。最大长度(2^16)-1=65536字节。
标注： 数据帧协议中有一个MTU（最大传输段元Maximum Transfer unit)。当一个IP数据报封装成链路层协议时，此数据包的总长度不能超过下面的数据链路层所规定的MTU值。如果超过MTU值就要进行分片处理。为了提高效率，IP协议规定，在因特网中的所有的路由器和主机，必须能够接收长度不超过576字节的数据包。这是假定上层交下来的数据长度有512字节（合理的长度）。加上最长的首部60字节。再加上4字节的富裕量，得到576字节。当主机需要发送长度超过576字节的数据报时，应先了解目的主机能否接受所要发送的数据报长度。否则就进行分片。
重点： 数据报首部中的“总长度“字段是指分片后的每一个分片的首部长度与该分片的数据长度的总和。
标识： 16位。IP软件在存储器中维持的一个计数器，每产生一个数据包，计数器就要加1。不是序号，而是用于分片。当数据报分片时。这个标志字段的值就被复制到所有的数据报片的标志字段中。相同的标志字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装为原来你的数据报。
标志： 3位。标识字段中的最低位记为MF（more Fragment）。MF=1表示后面还有分片的数据报。MF=0表示这是数据报片中的最后一个分片。中间一位记为DF(Don’t Fragment ) ，意思是不能分片。只有当DF=0时才允许分片。
片偏移： 13位;单位为8字节，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。片偏移指出：在较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置（分片数据的起始位置）。
生存时间TTL(Time To Live)： 8位；单位是跳数，表示该数据报在因特网中可以经过多少个路由器。若把TTL的初始值设置为1，就表示这个数据报只能在本局域网中传输。
协议： 8位。协议字段指出该数据报携带的是何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。
协议名 字段值
ICMP 1
TCP 6
UDP 17
首部校验和： 16位。只检验首部，不检验数据字段。

无分类编址（CIDR）（构成超网）
使用二叉线索进行自上而下的查找。