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1、网络层的故障诊断与维护要点内容网络层的协议；网络层的故障现象；网络层故障的诊断及排除方法；数据包的结构及sniffer的使用。1.1网络层的功能1.1.1网络层功能概述应用层Application表示层Presentation会话层Session传输层Transport网络层Network数据链路层DataLink物理层Physical 网络层是OSI参考模型的第三层（如图5-1），是涉及网络配置工作最多的地方，主要解决网络与网络之间的通信的问题。其中包含了分配网络地址与子网掩码、添加默认网关与域名服务器、安装和配置路由器。当然,网络层也是网络配置中,易于出错的层。在一个巨大
2、的互联网络中,维护人员大量的时间被用于解决此层中发生的问题。应用层Application表示层Presentation会话层Session传输层Transport网络层Network数据链路层DataLink物理层Physical图1网络层的位置1.1网络层的功能对网络层的支持所涉及到的任务并不是非常多,但是,必须完全掌握网络层功能,才能有效维护此层的网络故障并解决故障。网络层处理逻辑地址，正是利用这些地址,网络协议才能有效地将数据包从一个网络传输到另一个网络。对网络层的分析分为3个部分:定义逻辑地址,提供路由选择,处理无连接数据包传输。1.1.2定义逻辑地址逻辑地址是指配置
3、给设备的地址,它工作在网络层,提供了网络与主机的信息。逻辑地址并不像数据链路层定义的热物理地址那样可以表现网络结构。对于一个网络协议,为了将数据从一个网络传送到另一个网络,必需利用两部分逻辑地址:一部分用来识别网络,另一部分用来标识主机。大量网络协议都采取这样的方式来利用逻辑地址。举例来说,TCP/IP,IPX/SPX.,以及AppleTalk协议都符合此项要求,而NetBUEI和DLC(数据链路控制)则不能满足此项要求。1.1网络层的功能逻辑地址必需包含网络部分与主机部分。这样,一个巨大的、包含有上千台主机(公司内)甚至于上百万台主机(互联网)的网络才能被构造起来,并且可以
4、迅速定位其中的每一台主机。路由器首先找到主机所在的网络,然后南确定单独的主机地址。找到这个网络以后,在那个网络中的一台路由器将通过将逻辑地址与数据链路层的物理地址映射,从而找到这个独产的主机。数据包到达正确的网络以后,不同的协议将采用不同的方式来将主机逻辑地址映射为物理地址。TCP/IP采用的方式则是利用地址解析协议(ARP)。网络层中最复杂的一个方面是决定数据包在传送到目的地时,所经过的网络最佳路径。1.1.3互联网络中路径的选择如果从一端到另一端只存在一条路径,那么网络层的工作将变得非常单纯。但是,正如国家中复杂的道路系统一样,在大多数大型网络里,都存在有多条从位置A到位
5、置B的路径。而且,并不总是有一个明确的结论,来选择应该遵从哪一条路径。有一些线路上业务量很繁重,而另一些线路上业务量很少;有一些正在进行建设或出现了故障,而有一些则运行通畅。网络层,利用路由协议,可以选择到达目地的最佳路径。如果有一条原来通畅的线路变得拥塞甚至不可利用,那么就需要选定一条备用的线路。路由协议信赖于包含有主机标号域与网络标号域的逻1.1网络层的功能辑地址。具有此样逻辑寻址方案的协议则被称为路由协议或可路由协议。在本章以后讨论路由器时,我们将仔细讨论如何配置路由协议,以及如何监测有问题的领域。若想将数据包从一个网络有效地传输到另一个网络,网络层需要完成很多工作。提
6、高效率的关键是减少开销。换句话说,网络层有特定的工作需要去完成,而可靠性,流量控制等事务,则留给其他层去实现。1.1.4无连接数据包的传输网络层依靠于OSI模型中更高的几层来提供高级功能,如可靠性与流量控制。网络层的工作是将数据包Y从源所在的网络传输到目的所在的网络,而不考虑是否有数据包X或数据包Z也要到达同一目的地址。实际上,当一个网络中的网络层组成部分沿着数据包前往目地的路径将数据包传送给另一个网络以后,无法确认数据包是否安全到达。这样一种方式被称为无连接通信。无连接通信中,从源到目的地并没有建立一条连接。网络层协议依赖于信用(或上层协议)来保证数据包传输的安全。此系统与
7、利用美国邮政寄送交第一类信件非常相似。将信件放入邮箱中,希望可以传送到目的地。通常情况下,正是如此。但若想要确认信被收到了(或被告知信没有被收到),就必须在信件上加一层附件(同时,花费1.1网络层的功能少理美元)并发送一封确信信。确认信要求接收者做出一个回应,接受的回执被送回发送者。1.1.5网络层的主要功能1)过路由选择算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径；2)网络层使用数据链路层的服务；3)实现路由选择、拥塞控制与网络互联等基本功能；4)向传输层的端一端传输连接提供服务；1.2网络层的组件网络层
