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网络层的思维导图,整理了网际协议IP、IP层转发过程、IPv6、网际控制报文协议ICMP的知识。
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网络层
1.网络层的几个重要概念
两种服务
虚电路服务
数据报服务
上层只提供简单灵活的,无连接的,尽最大努力交付的数据报服务。
两个层面
数据层面
控制层面
2.网际协议IP
三个协议
地址解析协议ARP
网际控制报文协议ICMP
网际组管理协议IGMP
连接网络的中间设备
1.物理层使用的中间设备:转发器
2.数据链路层使用的中间设备:网桥或桥接器以及交换机
3.网络层使用的中间设备:路由器
4.在网络层以上使用的中间设备:网关
IP地址
1、表示方法
点分十进制
2、分类
A类
n=8
B类
n=16
C类
n=24
D类
多播地址
3、地址掩码
A类:255.0.0.0或255.0.0.0/8
B类:255.255.0.0或255.255.0.0/16
C类:255.255.255.0或255.255.255.0/24
4、特点
1.每一个IP地址都由网络前缀和主机号两部分组成。
2.实际上IP地址是标志一台主机和一条链路的接口。
3.用转发器或交换机连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
4.所有分配到的网络前缀的网络都是平等的。
MAC地址
称为硬件地址或物理地址
是数据链路层使用的地址
地址解析协议ARP把IP地址解析为硬件地址,它解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题,ARP的高速缓存可以大大减少网络上的通信量
在互联网中,我们无法仅根据硬件地址寻找到在某个网络上的某台主机,因此从IP地址到硬件地址的解析是非常重要的
IP数据报的格式
1.版本(4位)
2.首部长度(4位)
3.区分服务(8位)
4.总长度(16位)
5.标识(16位)
6.标志(3位)
7.片偏移(13位)
8.生存时间(8位)
9.协议(8位)
10.首部检验和(16位)
11.源地址(32位)
12.目的地址(32位)
3.IP层转发过程
构造超网
网络前缀
新建节点
最长前缀匹配
使用二叉线索查找路由器
主题
6.互联网的路由选择协议
5.IPv6
基本首部
版本(4位)
通信量类(8位)
流标号(20位)
有效载荷长度(16位)
下一个首部(8位)
跳数限制(8位)
源地址(128位)
目的地址(128位)
地址
单播
点对点通信
多播
一对多点的通信
任播
从IPv4向IPv6过渡
1.双协议栈
2.隧道技术
4.网际控制报文协议ICMP
ICMP种类
ICMP差错报告报文
1.终点不可达
2.时间超过
3.参数问题
4.改变路由
ICMP询问报文
1.回送请求或回送回答
2.时间戳请求或时间戳回答
ICMP应用举例
分组网间探测PING
TRACEROUTE