第7章：网络层

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1、第7章网络层本章学习要求：了解：网络层与网络互联的基本概念。掌握：IP协议的特点与基本内容。掌握：IP地址及子网编址的基本方法。掌握：地址解析的基本概念与方法。掌握：IP分组的转发与路由选择的概念。掌握：Internet路由选择协议的概念。掌握：路由器与第三层交换的基本工作原理。了解：Internet控制报文协议与组管理协议。2《计算机网络》第6章网络层6.1网络层与网络互联的基本概念6.1.1网络层基本概念网络层主要任务：通过路由选择算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径；网络层使用数据链路层的服务，实现路由选择、拥塞控制与网络互联等基本功能，向传输层的端

2、一端传输连接提供服务。3《计算机网络》第6章网络层6.1.2网络互联基本概念互联网络：利用网桥、路由器等互联设备将两个及两个以上的物理网络相互连接起来构成的系统。4《计算机网络》第6章网络层6.2IP地址6.2.1IP地址的基本概念大型的互连网络中需要有一个全局的地址系统，它能够给每一台主机或路由器的网络连接分配一个全局惟一的地址；TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符叫做IP地址；IPv.4中IP地址是一个32位的二进制地址；网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址；在Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址；如果一台主机或路由器连接到两

3、个或多个物理网络，那么它可以拥有两个或多个IP地址。5《计算机网络》第6章网络层IP地址结构IP地址采用分层结构；IP地址是由网络号（netID）与主机号（hostID）两部分组成的。6《计算机网络》第6章网络层发送分组的主机—源主机源IP地址接收分组的主机—目的主机目的IP地址7《计算机网络》第6章网络层6.2.2IP地址的分类IP地址长度为32位，点分十进制（dotteddecimal）地址；采用x.x.x.x的格式来表示，每个x为8位，每个x的值为0～255（例如202.113.29.119）；根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类；IP地址中的前5位

4、用于标识IP地址的类别：A类地址的第一位为0；B类地址的前两位为10；C类地址的前三位为110；D类地址的前四位为1110；E类地址的前五位为11110。8《计算机网络》第6章网络层IP地址的分类9《计算机网络》第6章网络层A类IP地址A类IP地址的网络号长度为7位，主机号长度为24位；A类地址是从：1.0.0.0～127.255.255.255；网络号长度为7位，从理论上可以有27=128个网络；网络号为全0和全1（用十进制表示为0与127）的两个地址保留用于特殊目的，实际允许有126个不同的A类网络；由于主机号长度为24位，因此每个A类网络的主机IP数理论

5、上为224=16777216；主机IP为全0和全1的两个地址保留用于特殊目的，实际允许连接16777214个主机；A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。10《计算机网络》第6章网络层B类IP地址B类IP地址的网络IP长度为14位，主机IP长度为16位；B类IP地址是从：128.0.0.0～191.255.255.255；由于网络IP长度为14位，因此允许有214=16384个不同的B类网络，实际允许连接16382个网络；由于主机IP长度为16位，因此每个B类网络可以有216=65536个主机或路由器，实际一个B类IP地址允许连接65534个主机或路由器；

6、B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的组织使用。11《计算机网络》第6章网络层C类IP地址C类IP地址的网络号长度为21位，主机号长度为8位；C类IP地址是从：192.0.0.0～223.255.255.255；网络号长度为21位，因此允许有221=2097152个不同的C类网络；主机号长度为8位，每个C类网络的主机地址数最多为28=256个，实际允许连接254个主机或路由器；C类IP地址适用于一些小公司与普通的研究机构。12《计算机网络》第6章网络层D类和E类IP地址D类IP地址不标识网络;地址范围：224.0.0.0～239.255.25

7、5.255用于其他特殊的用途，如多播地址Multicasting；E类IP地址暂时保留；地址范围：240.0.0.0～255.255.255.255；用于某些实验和将来使用。13《计算机网络》第6章网络层IP地址的二进制表示用点分十进制表示用二进制表示129．8．16．251000000100001000000100000001100110.2.0.5200001010000000100000000000110100126.0.0.001111110000000000000000000000000192.255.255.25511000000111111111

8、11111111111111114《计