计算机网络第4章网络层复习提纲

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1、第4章网络层4.1网络层提供的两种服务虚电路服务与数据报服务的异同对比的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证连接的建立必须有不需要终点地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有终点的完整地址分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发每个分组独立选择路由进行转发当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺序端到端的差错处理和流量控制可以由网络负

2、责，也可以由用户主机负责由用户主机负责4.2网际协议IPn网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。与IP协议配套使用的还有四个协议：n地址解析协议ARP(AddressResolutionProtocol)n逆地址解析协议RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)n网际控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)n网际组管理协议IGMP(InternetGroupManagementProtocol)4.2.1虚拟互连网络网络互相连接起来要使

3、用一些中间设备中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。n物理层中继系统：转发器(repeater)。n数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。n网络层中继系统：路由器(router)。n网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。n网络层以上的中继系统：网关(gateway)。4.2.2分类的IP地址IP地址的编址方法n分类的IP地址。这是最基本的编址方法，在1981年就通过了相应的标准协议。n子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC950]在1985年通过。n构成超网。这是比较新的无分类编

4、址方法。1993年提出后很快就得到推广应用。分类IP地址n每一类地址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）。n两级的IP地址可以记为：IP地址::={<网络号>,<主机号>}(4-1)五种类别的IP地址首字节分析A类00000000~011111110x00~7F0~127B类10000000~101111110x80~BF128~191C类11000000~110111110xC0~DF192~223D类

5、11100000~111011110xE0~EF224~239E类11110000~111111110xF0~FF240~255在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。路由器总是具有两个或两个以上的IP地址。路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址。4.2.3IP地址与硬件地址路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择在具体的物理网络的链路层只能看见MAC帧而看不见IP数据报4.2.4地址解析协议ARP与逆地址解析协议RARP4.2.5IP数据报的格式n一个IP数据报由首部和数据两部分组成。n

6、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。n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。分析IP数据报的首部IP数据报分片、偏移量的计算4.2.6IP层转发分组的流程分组转发算法(1)从数据报的首部提取目的主机的IP地址D,得出目的网络地址为N。(2)若网络N与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机D；否则是间接交付，执行(3)。(3)若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4)若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给

7、路由表指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5)若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6)报告转发分组出错。4.3划分子网和构造超网4.3.1划分子网划分子网的基本思路n划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。n从主机号借用若干个位作为子网号subnet-id，而主机号host-id也就相应减少了若干个位。IP地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}(4-2)划分子网只是把IP地址的主机号host-id这部分进行再划分，而不改变IP地址原

8、来的网络号net-id。子网掩码4.3.2使用子网时分组转发在划分子网的情况下路由器转发分组的算法(1)从收到的分组的首部提取目的IP地址D。(2)先用各网络的子网掩码和D逐位相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行