计算机网络（自顶向下）-- 读书笔记（Chaptor04）

网络层：数据平面

• 数据平面的主要作用：路由器从输入链路转发到输出链路
  • 转发是指将分组从一个输入链路接口转移到适当的输出链路接口的路由器本地动作，通常是硬件来实现
• 控制平面的主要作用：协调这些本地的路由器的转发动作
  • 路由选择是指确定分组从源到目的地所采取的端到端路径的网络范围处理过程
    
    

网络服务模型

因特网的网络层提供了单一的服务，称为尽力而为服务（best-effort service），传送的分组既不能保证以发送顺序接收，也不能保证最终交付；既不能保证端到端时延，也不能保证有最小的带宽。

4.2 路由器工作原理

路由器结构

输入端口

交换结构

输出端口

4.3 IP协议

ipv4数据报结构

• 版本号：规定了IP的协议版本，通过查看版本号，路由器可以确定如何解释IP数据报的剩余部分
• 首部长度：因为数据报包含可选项，所以用这个字段来确定payload的开始位置
• 服务类型： 区分不同类型的IP数据报
• 数据报长度：这是IP数据报的总长度（首部+payload）
• 标识、标志、片偏移：与IP分片有关，由于每个链路层协议的MTU可能不一样，那么在传输较大数据报的时候，需要对数据报分片
  • 标识：分片的每个数据报都具有相同的源和目的IP地址和标识
  • 标志：分片的最后一个标志是0，其他分片是1
  • 偏移：指定分片在初始数据报的位置
• 寿命：用来保证数据报不会永远在网络中循环，每经过一台路由器处理数据报，该字段的值就会减1，当为0就会被丢弃
• 协议：用来指定应该交给哪个特定的传输层协议。例如值为6表明数据部分要交给TCP，而17则要交给UDP
• 首部检验和：用于检验收到的IP数据报的首部的比特错误（TCP/UDP会对整个报文段进行检验，而IP只会对首部检验）

ipv4编址

• 点分十进制记法：32bit，4个字节，每个字节用其十进制表示

网络地址转换

ipv6数据报结构