計算機網絡分層結構---網絡層

• • • 一、功能概述
    • 二、資料交換方式
    • • 1. 電路交換
      • 2. 封包交換
      • 3. 分組交換
      • 4. 各層傳輸單元名詞
      • 5. 三種資料交換方式比較總結
    • 三、路由算法
    • 四、IP資料報
    • • 1. 格式
      • 2. 分片
    • 五、IPv4位址
    • 六、網絡位址轉換NAT
    • 七、子網劃分
    • 八、無分類編址CIDR
    • 九、ARP協定
    • 十、DHCP協定
    • 十一、ICMP協定
    • 十二、IPv6
    • 十三、路由選擇協定
    • • 1. RIP協定與距離（跳數，路由器個數）向量算法
      • 2. OSFP協定與鍊路狀态算法
      • 3. BGP協定
    • 十四、IP多點傳播
    • • 1. IGMP協定
    • 十五、移動IP
    • 十六、網絡層裝置

一、功能概述

二、資料交換方式

1. 電路交換

2. 封包交換

3. 分組交換

• 資料報方式

  

• 虛電路方式

  

  

4. 各層傳輸單元名詞

5. 三種資料交換方式比較總結

三、路由算法

四、IP資料報

1. 格式

2. 分片

五、IPv4位址

六、網絡位址轉換NAT

NAT路由器，就是讓私有IP可以和網際網路通信，但是私有IP是不能被路由器轉發的，是以要通過NAT路由器對其進行僞裝，将私有IP僞裝為可以和外界通信的IP。

如果私有IP要給外界發資料，那麼經過NAT路由器會被路由表中對應的LAN位址替換（僞裝）為WAN位址，再到網際網路中轉發。

如果外界要給私有IP發資料，那麼目的主機IP要寫成對應的NAT路由表中的WAN位址，然後經過NAT路由器的時候被轉換為正确的私有IP位址，進行資料發送。

七、子網劃分

如果外網想要通路145.13.3.10，通路過程如何呢？

1. 子網路遮罩為255.255.192.0，IP位址為141.14.72.24 ，讓兩者二進制位與即可得網絡位址
2. 因為255.255二進制與141.14位與沒有變化，是以不必計算
3. 子網路遮罩為0，說明為主機号，也不必計算
4. 192對應的二進制為11000000（這也說明子網占了2位），72對應的二進制為 01001000
5. 11000000 and 01001000 = 01000000 = 64
6. 是以網絡位址為141.14.64.0

八、無分類編址CIDR

無分類編址CIDR是為了解決子網劃分存在的問題，雖然子網劃分能夠提高網絡位址的使用率，但還不夠完美，因為每個子網的長度都要一樣，這樣仍然會造成有的子網主機并不多，但又給它配置設定了這麼多主機号，造成浪費。

是以無分類編址CIDR就是能夠使得子網長度變長，即給主機多的子網配置設定更多的主機号，即子網的位數少一點，而給主機少的子網配置設定更少的主機号，即子網位數多一些，這樣就不過造成由于子網定長帶來的浪費了。

構成超網是和構成子網的一個相逆的過程，構成子網是把一個大的網絡劃分為各個子網，而構成超網是把一個個小的子網聚合成一個較大的子網。

構成超網後會使得具體的網絡變成寬泛的網絡，如果查詢路由表得到幾個比對的結果，我們應該選擇最長網絡字首的路由。

九、ARP協定

ARP協定用來确定路由，即由目的IP找到目的MAC位址。

一個區域網路内，1号主機和3号主機通信的過程。

不同的區域網路内，1号主機和5号主機通信的過程。

十、DHCP協定

用來配置設定IP位址

十一、ICMP協定

十二、IPv6

為什麼出現IPv6，因為IPv4這種格式的位址已經快要用完了， 用IPv6可以根本上解決IP位址不夠用的問題。

十三、路由選擇協定

1. RIP協定與距離（跳數，路由器個數）向量算法

RIP(Routing Information Protocol,路由資訊協定）

一傳十，十傳百，最後路由器皆知。

如何确定最短距離呢？

RIP是應用層協定

2. OSFP協定與鍊路狀态算法

3. BGP協定

十四、IP多點傳播

1. IGMP協定

Internet 組管理協定稱為IGMP協定（Internet Group Management Protocol）

十五、移動IP

十六、網絡層裝置