网络层

网络层（Network Layer）是OSI模型中的第三层（TCP/IP模型中的网际层），提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连且决定最佳路径，并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。相当于发送邮件时需要地址一般重要。由于TCP/IP协议体系中的网络层功能由IP协议规定和实现，故又称IP层。
讲的是数据连接不同的网络

面相互连接的虚电路服务：是指在连接初期 在路由上确定一条具体的虚电路 除了初期需要完整的ip地址 后期只需要很简单的虚电路编号即可 这样做的缺点是给路由器和网络压力

无连接的数据包服务 我带着完整的ip地址 你自己去找线路 错误 由运输层来查找 降低了路由器的造价

分类编址的IPv4地址：

 简单的关注了a类 吧b类 c类

a类就是前面的8位是网络号号 剩下的是主机号 第一位必须是0 后面的不能全0 或者全1 那么就有

 

b和c类只是分配的网络层数不一样而已 这里就不多说了：有一道题可以很好理解这些

 

 

 

 

 

 

 

a类就是前面的8位是网络号号 剩下的是主机号 第一位必须是0 后面的不能全0 或者全1 那么就有

子网掩码 背景是这样的 你申请了c类网络  254个主机号 可是公司规定 要把50个网络分开 你要申请新的网络吗 不用 你只需要 一个子网掩码 再分配的ip地址上借用几个比特 然后上下分开 就完成了资源利用

 

 

、从192中 11000000 所以借用了两个比特 通过两个比特 划分不同的子网

 

可是这么分发总有一天ip4

 

的主机数会耗尽的 所以人们想到了一个方法 不严格定义 abc类 用斜杠 代表前面的多少比特是网络号 比如

 

还有一个概念是聚合超网 如果你的路由连接五个网络 那么连接下一个的路由表 是不是必要写五个 IP号 只需要去除他们的公共前缀 放在对应的路由表中 就可以全部完成通过 值得注意的是 在这里 通过的最大数量一定要-2 因为不能全一或者全0

IP数据报的传输过程 用一个图来举例

 

首先集线器能转发同一网络 怎么判断呢 用IP地址和子网掩码 相与就能得到是否在同一网络 而连接对应路由器的IP地址会被作为默认网关 如果发现目的地址不在同一网络上上 就会发到 对应路由 路由器有个路由表 记录着网络 和自己的端口 能传输 路由表的目的地址直接是 相与的结果

静态路由配置和可能产生的问题

 

 

静态路由只在小规模的网络中选择：因为太大可能产生环路问题 常见的问题有三个：

 

 

第一个 如果我的r2介入了一个互联网 难道要在r1的路由表写很多数据吗？ 我们可以写一个0.0.0的默认路由 找不到的都可以发 就可以解决 对于特定的地址也可以在表中添加 越具体 越优先 

 

 

如图所示 如果最左给最有发消息 发送时根本找不到对应的地址 就可以在r1的路由表中填写目的地址和r2 0端口的地址 这样可以发送地址 但是因为是人工培植 所以可能产生 如下几个问题

配置错误：如果我再r1的表中写 传给192.168.1的接口是10.0.0.2 这样发给最左端又发回去 会有环路问题 解决是在ip数据包中有一个记次数的功能 每到路由器-1 清零丢弃 

聚合了不存在的网络 ：

 

   192.168.0.0/22 可以发送四个 但是只有两个 那就添加一个黑洞 进入有去无回

网络故障：

 

 

 

有问题的网络就设立黑洞 没问题就让黑洞失效 

动态路由选择：自适应：动态太路由选择：适应网络变化

                       分布式：

                        分层次：分成很多小模块

有内部网关协议 和外部网关协议

 

路由器由三个部分接入输出部分：用来接入发送的比特流恢复成ip数据报的格式 如果是普通信息 就在经过交互表封装成帧发送 如果是路由信息 就直接发送到路由表 路由表周期接受和发送给其他路由表在自己的信息而交互表基于路由表

rip 是指路由一步一步更新 过程是这样的  两个相邻的路由器可以是为距离是一 每种关键多一个路由器距离加一 最多是16 为什么一会说 最后基于这个1不断更新 更新过程就是 rip取最近的不管速度

 

c发送d更新 到了d是 下一跳都是c 距离是d 然后根据这个表更新我的表 n2是5 因为下一跳都是c 更新最新的 没有n3 更新一个n3 n6 下一条不同 找最小的 n8距离一样则进行负载均衡

可是有一个缺点 如果我的路由和网络连接突然断掉了 那么 我就更新距离是16 可是 坏消息传得慢 我的另一个接口以为特别近 更新是近的距离加一 这就造成了路由环路

所以一来是距离是16最多 这就告诉你别扯淡了

最短路径优先 ospf：针对rip不计较速度的缺点 将速度堪称权重 首先有一个邻居表 有一个死亡倒计时 倒计时之前收不到邻居的消息认为不可达 不断更新 就得到了邻居的权重表 然后泛红而发出去就让这个系统每个路由都有记录 然后用最小生成树 算出 有一个问题如果是总线式布局 那么每个都是老邻居 这样会浪费资源 多以采用了选举两个代表 跟他俩邻居才算邻居

外部网络协议 bgp  因为内部对权重的度量方式不尽相同 所以找到两个内部的最佳路径是不显示的 所以我们只能找到一条直连不兜圈子的  这样就是每个自制一同边界的路由器对另一个发送tcp协议 最后 找出一个可联通的网络

 

IP数据报的首部格式：

 

说几个我认为重要的第二排是为了总长度太长切片用的 比如40个字节分4分 那么这个片偏移是0/40 10/40 生存时间是为了避免之前所说的环路问题 协议是要写tcp还是ucp等等

icmp ：为了更好地使用ip数据包发送信息

 

终点不可达 ：不能发送数据包时发送这个消息

源点抑制：因为一直拥挤收不到 发挥这个告诉七点晚点发送

时间超过：ttl 就是没过一个路由次数减一还没到地址就清零了

参数问题 有参数错误 改变路由 发现有更好的路径

 

第一个就是用来ping 看看连通了吗 好处是不走应用层运输层

跟踪路由 先发送ttl=1 回来了显示 发送ttl=2 这样能让 所有经过的路由显示出来

npn和nat 

1.虚拟专用网
    利用公用的因特网作为本机构各专用网之间的通信载体，这样的专用网又称为虚拟专用网。由于IPv4地址的紧缺，一个机构能够申请到的IPv4地址数量往往小于本机构所拥有的主机数量。因此虚拟专用网中的各个主机所分配到的地址应该是本机构可自由分配的专用地址，而不是需要申请的、在因特网上使用的公有地址。

    例如同一机构的两个部门分别位于上海和北京，这两个部门的专用网络之间的通信要虚拟专用网来解决。给每个主机分配一个专用地址，与主机相连的路由器则需要有一个能在因特网使用的全球IP地址，以完成在因特网的通信。当地址为10.1.0.3的主机要给部门B的主机10.2.0.3发送报文，那么首先会产生一个内部IP数据报，其源地址为10.1.0.3，目的地址为10.2.0.3。当经过路由器进行转发时，会给内部IP数据报添加一个首部，首部的源地址为R1的全球IP地址，目的地址为R2的全球IP地址，并且对数据报进行加密。而R2收到报文后，进行解密，再根据内部IP数据报的目的地址发送给指定主机。
    同一个机构内的不同部门的内部网络所构成的虚拟专用网络VPN称为内联虚拟专用网。有时一个机构的VPN需要某些外部机构参加进来，这样的VPN称为外联虚拟专用网。而在外地工作的员工需要访问公司内部的专用网络时，只要在任何地点接入因特网，运行驻留在员工PC中的VPN软件，在员工的PC和主机之间建立VPN隧道，即可访问专用网络中的资源，称为远程接入虚拟专用网。

 

这就是WiFi技术的运用 我的主机跟WiFi产生映射 连接互联网