计算机网络——网络层(1)IP


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计算机网络——网络层(1)

计算机网络——网络层(1)

网络层提供的两种服务,数据报服务以及虚电路服务。有兴趣可以查下,互联网采用的是只提供见简单灵活的、无连接的、尽量努力交付的数据报服务。

分类的IP地址

IP地址由网络号以及主机号组成,这样分可以省去麻烦,管理机构只需分配网络号,且路由器只需根据网络号进行转发分组。(ps:一个路由器至少有两个不同的IP地址;两个路由器相连时为了节省资源不分配地址,因为这样特殊的网络叫做无编号网络)

IP地址的网络号与主机号

常见的类别IP地址(32位):

A类,网络号为一个字节(8位),首位为零,由于网络号全为零代表“本网络”,网络号01111111(即127.0.0.0)代表环回测试,故A类最多有2^7-2个,而主机同样,全零代表本机,全一代表该网络的所有主机,因此最多2^24-2台主机。

B类,网络号128.0.0.0不指派,所以有2^14-1个网络号,主机号则为2^16-2个

C类,网络号192.0.0.0不指派,所以有2^21-1个网络号,主机号为2^8-2个。

子网划分

(1)动态分配静态分配

静态分配是指由网络管理员为用户指定一个固定不变的IP地址并手工配置到主机上;
动态分配通常以客户机-服务器模式通过动态主机控制协议 (dynamic host control protocol,简称DHCP)来实现。

子网划分方法

(2)提出子网的概念是因为当一个公司分配到一个地址的时候,使用的主机数不多,但申请的是A、B类地址就有点浪费,而且使得路由表变大造成网络性能差,此时的子网作用就显现出来了,即在公司内部进行划分第三级。即网络号子网号主机号

而为了让路由器能识别出你已经划分的子网,就有了子网掩码的概念,让路由器知道你的子网号。假如子网掩码是255.255.255.0,那么此时前24位为子网掩码。所以路由表必须具有三个内容:目的网络地址,子网掩码,下一跳地址。

将子网掩码与IP地址“与运算”之后得出的地址即为新的网络地址。

无分类编址CIDR(构造超网)

随着地址的不断分配,很快地址就快分配完了,因此需要一种新的方式,就有了无分类的CIDR。

CIDR两个特点:

1、消除了传统的A、B、C类的划分,将地址分为 网络前缀,主机号

2、网络前缀相同的IP地址组成一个“CIDR地址块”,如128.14.35.7/20,其中前二十位就是网络前缀,可以用“/20”来表示,因为传统的分类网络地址与CIDR地址一并存在,为了兼容,CIDR使用地址掩码等价与子网掩码。地址掩码是由一串连续的“1”和“0”组成,前多少位为1代表网络前缀的长度。

PS:CIDR地址块中的地址数一定是2的整数次幂。

IP地址与硬件地址

IP地址与硬件地址
这里写图片描述

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

IP层抽象的互联网屏蔽了下层很复杂的细节在抽象的网络层上讨论问题,就能够使用统一的、抽象的 IP 地址研究主机和主机或主机和路由器之间的通信

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