网络层

TCP/IP协议栈：

层次：

1. 功能
   1. 异构网络互联
      1. 物理层：集线器
      2. 数据链路层：交换机
      3. 网络层：路由器
      4. 网络层以上：网关（有时也把路由器称为网关）
   2. 路由与转发
      1. 路由选择：路由表
      2. 分组转发：转发表
   3. 拥塞控制
2. 路由算法
   1. 静态路由，动态路由
   2. 距离-向量路由算法：比如RIP把跳数定义为距离
   3. 链路状态路由算法：OSPF
   4. 层次路由
      1. 内部网关协议IGP：RIP，OSPF
      2. 外部网关协议EGP：BGP
3. IPv4
   1. IPv4地址Ø  0.0.0.0

      Ø  127.0.0.1（环回地址）

      Ø  255.255.255.255（受限广播地址）

      Ø  私有地址

             A类地址的私有地址是：10.0.0.0~10.255.255.255

             B类地址的私有地址是：172.16.0.0~172.31.255.255

             C类地址的私有地址是：192.168.0.0~192.168.255.255

   2. NAT：网络地址转换，缓解IP地址不足
   3. 子网划分和子网掩码
      1. 主机号中拿一部分做子网号
   4. CIDR：无分类编址，例如128.0.0.1 / 16
   5. ARP：将IP地址映射为MAC地址
   6. DHCP：动态获取IP地址（基于UDP）
   7. ICMP：让主机和路由器报告差错和异常情况
      1. 差错报文
         1. 终点不可达
         2. 源点抑制（拥塞）
         3. 超时
         4. 参数问题：IP首部有问题
         5. 改变路由（重定向）
      2. 询问报文
         1. 回送请求及回答报文 ping
         2. 时间戳请求及回答报文 Traceroute
   8. 路由聚合
4. ipv6：从根本上解决IPv4地址不足，首部固定40B
5. 路由协议
   1. 自治系统
   2. 域内路由，域间路由
   3. RIP：和相邻的路由器交换路由表，30s，距离向量算法
   4. OSPF：链路状态算法，最短路径优先（dijkstra），泛洪向所有路由器发送本路由器相邻路由器的链路状态，发生变化时，或30min
   5. BGP：与其他自治系统（AS）的BGP发言人交换网络可达性信息，发生变化时更新
6. IP组播(多播)
   1. IGMP：不产生ICMP，基于UDP
   2. D类组播协议：224.0.0.0~239.255.255.255
   3. 硬件组播，网络组播
7. 移动IP
   1. 移动节点：永久IP
   2. 本地代理：归属网络，归属代理
   3. 外部代理：在外地网络中
8. 设备
   1. 路由器
   2. 路由表：由路由选择算法得出
   3. 转发表：由路由表得出，但结构可使查找过程最优化

路由类型：

路由选择：

IPv4：

• 版本号：0100表示IPv4，0110表示IPv6
• 首部长度：标识包括选项在内的IP头部字段的长度，最长为60字节
• 服务类型（很少用）：3bit的优先级字段和4bit TOS字段，最后一位置为0
• 总长度：首部+数据，最长可达65535字节
• 标识：唯一的标识主机发送的每一份数据报。根据标识分片重组
• 标志：MF，DF，DF=0，才能分片，MF=0，表示最后一片
• 片偏移：8字节整数倍，表示距离数据段起点的位置
• 生存时间：TTL、跳数，8位，最大值255。每经过一个路由器-1，0，丢弃。TTL=1，本LAN传送
• 协议：6表示TCP，17表示UDP
• 首部校验和：
• 源地址
• 目的地址

三种路由协议比较：

Ø  0.0.0.0

Ø  127.0.0.1（环回地址）

Ø  255.255.255.255（受限广播地址）

Ø  私有地址

       A类地址的私有地址是：10.0.0.0~10.255.255.255

       B类地址的私有地址是：172.16.0.0~172.31.255.255

       C类地址的私有地址是：192.168.0.0~192.168.255.255