计算机网络中mf df_计算机网络（第四章）

网络层的作用

网络层的作用：数据从一个主机传送到另一台主机。

网络层提供两种服务：虚电路服务、数据报服务

虚电路服务：借用电信网的经验让网络负责可靠交付，使用面向连接的通信方式先建立连接（在分组交换中建立一条虚电路)，预留双方通信所需的一切网络资源。然后双方沿着以建立的虚拟电路发送分组。

数据报服务：网络在发送分组时不需要先建立连接，每一个分组独立发送，与其前后的分组无关，机网络层不提供服务质量的承诺。

IP协议——地址

IP地址就是给每个连接在互联网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。

IP地址的编制方法：分类的IP地址、子网的划分和构成超网。

分类IP地址：将IP地址换分为若干个固定类，每一个类都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。主机号在它前面的网络号所指明的网络范围必须是唯一的。一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的。

点分十进制记法

常用的三种类别的IP地址

一般不使用的特殊的IP地址

IP地址的一些重要特点

（1）IP地址是一种分等级的地址结构。

（2）实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。

（3）转发器或网桥连接起来的若干份局域网仍为一个网络，因此这些局域网都是具有相同的网络号net-id。

（4）所有分派到网络号net-id的网络，无论是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大的广域网，都是平等的。

IP协议——数据包格式及转发流程

IP数据报的格式：一个IP数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的，在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。

版本——占4位，指IP协议的版本。

首部长度——占4位，可表示的最大数值是15个单位（一个单位是4字节），因此IP首部长度的最大值是60字节。

区分服务——占8位，用来获得更好的服务。

总长度——占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为65535字节。总长度必须不超过最大传送单元MTU。

标识——占16位，它是一个计数器，用来生产IP数据报的标识。

标志——占3位，目前只有两位有意义标志字段的最低位是MF，MF=1表示还有分片，MF=0表示最后一个分片。标志字段中间的一位是DF，只有当DF=1时才允许分片。

片偏移——占13位，指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置，片偏移以8个字节为偏移单位。

生存时间——占8位，记为TTL指示数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。

协议——占8位，指出此数据报携带的数据使用何协议，以便目的主机的IP层将数据部分交给那个处理过程。

首部检验和——占16位，只检验数据报的首部，不检验数据部分。

路由表

路由表没有给分组指明到某个网络的完整路径。

路由表指出，到某个网络应当先到某个路由器（即下一跳路由器）。

路由表中对每一条路由，最主要的是（目的网络地址，下一跳地址）。

在到达下一跳路由器后，再继续查找其路由表，知道再下一步应当到哪一个路由器。

这样一步一步地查找下去，直到最后到达目的网络。