哈工大计算机网络Mooc 第七章笔记（网络层（上））

灰太狼 2022-09-06 14:28 183阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  前引
     *  第七章笔记

--------------------

## 前引 ##

--------------------

**这里大概是12点了 一天比一天写博客晚了 这两天一直都以欠一节课的进度再往前走 什么时候才能把那一节课的时间补上 呜呜**  
**上一章我的博客写的还是超级认真的 因为涉及三次握手和四次握手 TCP协议 就写的很全 我看了看别人写的TCP协议自己也是受益匪浅啊**

**不说那么多了 各位看官向下看吧**

--------------------

## 第七章笔记 ##

--------------------

**网络层核心功能 转发与路由**  
**转发的路径由路由算法得到 记录在转发表中**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

--------------------

**网络层服务模型一共有两种**  
**`连接服务`：虚电路网络**  
**`无连接服务`：数据报网络**

**虚电路网络：**  
**虚电路：一条从源主机到目的主机，类似于电路的路径(逻辑连接)  
 分组交换  
 每个分组的传输利用链路的全部带宽  
 源到目的路径经过的网络层设备共同完成虚电路功能**

**先建立->数据传输->拆除呼叫**  
**每个分组携带虚电路标识(VCID)，而不是目的主机地址**  
**虚电路经过的每个网络设备（如路由器），维护每条经过它的虚电路连接状态  
 链路、网络设备资源(如带宽、缓存等)可以面向VC进行预分配  
 预分配资源=可预期服务性能  
 如ATM的电路仿真（CBR）**

**VC转发表实现如下**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

--------------------

**数据报网络**

**网络层无连接  
每个分组携带目的地址  
路由器根据分组的目的地址转发分组  
 基于路由协议/算法构建转发表  
 检索转发表  
 每个分组独立选路**

**地址按照地址范围来储存 如果只是储存32位地址 那么那个表太大了**  
**最长前缀匹配优先**  
**在检索转发表时，优先选择与分组目的地址匹配前缀最长的入口（entry）**

--------------------

**数据报网络 VC网络**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

--------------------

**这里贴一个链接**  
**[互联网、因特网、万维网、以太网它们是什么关系][Link 1]**

**Internet网络层 有`IP协议` `ICMP协议`**

--------------------

**`IP`数据报格式**  
**我还是来说一下吧**  
**版本号 不说了**  
**首部长度 由于只有四字节 所以一字节表示五字节**  
**服务类型 很少用 现在IPV4 几乎无视 优先服务的类型**  
**总长度 包括首部长度+数据段**  
**标识 + 其他的参数来确定唯一 标志位`D M` 片偏移分片用的**  
**生存时间 遇到一个路由器-1 设置最多经过多少个生存时间**  
**协议 UDP TCP**  
**检验和和 UDP 一样的那个 首位的移动到最后一位**  
**源IP 目的IP就不说了**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

--------------------

**IP编址 32位 分别是8位一组 4字节10进制表示**  
**高位字节表示网络号 低位字节表示设备号**

![在这里插入图片描述][526ba9f2db2344ff84209c0ebf94ca87.png]

--------------------

**IP地址 分类五类 其中A B C类是我们可用的**  
**A类前面网络号有8位可用 且第一位固定为0**  
**B类前面网络号有16位可用 前两位固定为10**  
**C类前面网络号有24位可用 前三位固定为110**  
**HostID 第一位0端口不能用 全是1不能用 广播地址**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

--------------------

**特殊IP地址**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

--------------------

**子网划分通过子网掩码来划分**  
**我还是引一下链接吧 人家说的很清楚 下面放链接和原答案**  
**[如何划分子网及确定子网掩码][Link 2]**

--------------------

**子网的划分，实际上就是设计子网掩码的过程。子网掩码主要是用来区分IP地址中的网络ID和主机ID，它用来屏蔽IP地址的一部分，从IP地址中分离出网络ID和主机ID。子网掩码由4个十进制数组成的数值中间用“.”分隔，如255.255.255.0。**

**若将它写成二进制的形式为：11111111.11111111.11111111.00000000，其中为“1”的位分离出网络ID，为0的位分离出主机ID，也就是通过将IP地址与子网掩码进行“与”逻辑操作，得出网络号。**

**例如，假设IP地址为192.160.4.1，子网掩码为255.255.255.0，则网络ID为192.160.4.0，主机ID为0.0.0.1。计算机网络ID的不同，则说明他们不在同一个物理子网内，需通过路由器转发才能进行数据交换。**

**每类地址具有默认的子网掩码:对于A类为255.0.0.0，对于B类为255.255.0.0，对于C类为255.255.255.0。除了使用上述的表示方法之外，还有使用子网掩码中“1”的位数来表示的，在默认情况下，A类地址为8位，B类地址为16位，C类地址为24位。**

**例如，A类的某个地址为 12.10.10.3/8，这里的最后一个“8”说明该地址的子网掩码为8位，而199.42.26.0/28表示网络199.42.26.0的子网掩码位数有28位。**

**如果希望在一个网络中建立子网，就要在这个默认的子网掩码中加入一些位，它减少了用于主机地址的位数。加入到掩码中的位数决定了可以配置的子网。因而，在一个划分了子网的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子网位数和一个主机地址。**

**确定子网掩码：利用主机数来计算**

**将主机数目转化为二进制来表示，如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定N<8。如果大于254，则 N>8，这就是说主机地址将占据不止8位。**

**使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。**

--------------------

**扩展资料**

**在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。**

**将子网数目转化为二进制来表示；取得该二进制的位数，为N；取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。**

**如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网：**

**27=11011；该二进制为五位数，N=5；将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1（B类地址的主机位包括后两个字节，所以这里要把第三个字节的前5位置1），得到 255.255.248.0**

**即为划分成27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码（实际上是划成了32-2=30个子网）。**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/100deb0ba2c84cb5ba820048602909a8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220829/1e8f5a6ae64c4048808a169cdea5706f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/70fc98d80d2e4b0ba67c0f47fecd2c0e.png
[Link 1]: https://zhidao.baidu.com/question/601705790.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220829/c209ad67381f498fb06f4ef74ee0cd9e.png
[526ba9f2db2344ff84209c0ebf94ca87.png]: /images/20220829/8de7667c1bbe4bdf853c61cc52b6f981.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220829/511284b0aa6f4f669371d9e14fbf5d23.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NTAwNTE2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220829/c819ec7b6d564b5ca49ecaf754bd557f.png
[Link 2]: https://zhidao.baidu.com/question/243913464379931364.html