計算機網路 網路層

2021-10-04 14:52:16 字數 3506 閱讀 1238

1,網路層負責在不同的網路之間盡力**資料報(通過路由器來實現,路由器是網路層的裝置),如果把資料報丟失,不負責重傳,也不負責傳包的順序。注意資料報的可靠傳輸是由傳輸層來實現的。

2,路由器是網路層的裝置,它可以實現在不同網路之間傳送資料報,它是三層的裝置,可以看到網路層的內容,根據網路層封裝的內容來決定把這個資料傳給哪乙個路由器。

集線器和網線一樣都是屬於物理層的裝置,只是為了增長位元流的傳輸距離。

網橋和交換機是屬於資料鏈路層的裝置,這兩個裝置可以看懂資料鏈路層的位址。

3,資料在網路上傳輸的過程(以傳送方為例,接收方正好相反):

應用層:準備好需要傳輸的檔案

傳輸層(資料段):將檔案分段並編號

資料鏈路層(資料幀)(分兩種情況):

第一種情況:不需要過路由器的情況(即需要通訊的兩個計算機在同乙個網段),這種情況下使用arp協議來廣播ip位址機器的mac位址。

(源mac位址和閘道器的mac位址,注意實體地址部分是一直變換的,以為實體地址決定的是嚇一跳給誰,而不是資料給到的終點)

物理層(位元流):把上面封裝好的幀轉換為位元流

4,tcp/ip協議之間的層次

4,arp協議

資料報在資料鏈路層需要封裝成資料幀,這個時候需要知道下一跳的mac位址,開始的時候,傳送資料報的資料是不清數下一跳的mac位址的,這個時候資料傳送方會通過arp協議來傳送廣播資訊給這個網段的所有通訊裝置進行詢問,當各個裝置接收到詢問訊號的時候,就會把自己的mac位址傳送給資料的傳送方。所以,arp協議是給ip協議提供服務的。

arp -a 命令就可以檢視,本台機器上所儲存的所有的機器的mac位址

黑客可以使用arp欺騙技術來控制網段中的計算機的通訊獲取抓取計算機的資料。

5,icmp協議

icmp 允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告;icmp

不是高層協議,而是

ip 層的協議;icmp

報文作為

ip 層資料報的資料,加上資料報的首部,組成

ip 資料報傳送出去。這個協議的主要作用是用來檢測網路通不通。使用最多的就是ping命令,下面詳細介紹。

ping

(packet internet grope

),網際網路包探索器,用於測試網路連線量的程式。

ping

傳送乙個

icmp

回聲請求訊息給目的地並報告是否收到所希望的

icmp

回聲應答。 ping 8.8.8.8(網際網路上dns伺服器的位址),檢視到dns伺服器通不通。可以使用ping命令來排除網路故障。

ping命令的引數:

-t  (一直ping); -l 數字  (指定ping的時候資料報的大小)

pathing命令,可以跟蹤資料報路徑,測試丟包率。使用

ping

能夠判斷網路通還是不通,比如請求超時,你就不能判斷什麼位置出現的網路故障造成的請求超時。使用

pathping

命令能跟蹤資料報的路徑,能夠查出故障點,並且能夠計算路由器**丟包率和鏈路丟包率以及延遲,據此能夠判斷出網路擁塞情況。

icmp協議是依賴於ip協議的,主要作用是測試網路是不是暢通。

6,igmp協議

igmp協議是網際網路多播(組播)通訊採用的技術。

7,ip資料報的結構

乙個 ip 資料報由首部和資料兩部分組成。

首部的前一部分是固定長度,共

20 位元組,是所有

ip 資料報必須具有的。

在首部的固定部分的後面是一些可選字段,其長度是可變的。

版本:用來標識協議是用的哪個版本的

首部長度:有名字就可以知道,記錄的是首部的長度

區分服務:用來標記這個這個資料報的優先順序,是不是著急的服務的資料報

總長度:表示整個資料報的總長度,最大的長度是65535個位元組,而資料幀的大小最大是1500個位元組,所以要對資料報先 分片,在傳給資料鏈路層。當資料報的大小不大於1480位元組的時候就不用分片了。

標識:用來表示資料報分片後的編號,使接收端能組裝成乙個完整的資料報

標誌:是為了告訴接收端我是完整的資料報還是資料報分片後的片。(標誌

(flag)   

佔 3

位,目前只有前兩位有意義。標誌欄位的最低位是mf (more fragment)

。mf =1

表示後面「還有分片」。

mf =

0 表示,最後乙個分片。標誌字段中間的一位是

df (don

't fragment)

。只有當

df =

0 時才允許分片。)

片偏移:表示這個分片中第乙個位元組是整個資料報中的第幾個位元組

生存時間:每過乙個路由器,這個值就會減1,當值變成0的時候,表示時間耗盡,就不能再向下傳遞了,初始值由開始傳送的時候確定。可以防止路由在網路中有環路的情況下永不消失。

協議:用來標識這個資料報中的資料是什麼協議(tcp(協議號是6)/udp(協議號是17)/icmp(協議號是1)/igmp(協議號是2)/ospf(協議號是89))的資料。根據這個協議號決定把這個資料報交給哪乙個部分處理。

首部校驗和:主要作用是用來檢驗資料報在傳送的過程中是否發生錯誤,因為生存時間部分是會變化的。

源位址和目的位址都是ip位址。

可變字段(了解):首部的可變部分就是乙個選項字段,用來支援排錯、測量以及安全等措施,內容很豐富。

8,ip協議

ip協議的作用就是找到傳輸的路徑。

路由就是路由器從乙個網段到另外乙個網段**資料報的過程

,即資料報通過路由器**,就是資料路由。網路暢通條件,要求資料報必須能夠到達目標位址,同時資料報必須能夠返回傳送位址。

這就要求沿途經過的路由器必須知道到目標網路如何**資料報,即到達目的網路下一跳**給哪個路由器,也就是必須有到達目標網路的路由,沿途的路由器還必須有資料報返回所需的路由。

1)靜態路由

管理員配置的路由表,適合小的網路,不能自動的適應網路的變化。

2)動態路由

rip協議,週期性的廣播路由表給其他的路由器,選擇最佳的路徑記錄下來,注意路由器中的路由表是不斷的變化的。rip協議的最大的跳數是15跳,不適合網路過於龐大的環境。rip協議選擇的最佳路徑的標準是過幾個路由器

ospf協議,選擇的最佳路徑的標準是頻寬。

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arp是解決同乙個區域網的主機和路由器的ip位址的mac位址的對映問題。ip分組在路由的 是通過arp來完成的。路由通過改變資料幀的mac源位址和目的位址來實現的。a arp請求分組 b arp響應分組 a arp 快取記憶體 網際控制報文協議可以分為兩種 icmp差錯報告報文和icmp詢問報文 p...

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