1.網路層
資料路由,決定資料在網路中的路徑,
虛擬互連網路
①實際的計算機網路是錯綜復雜的;
②物理設備通過使用IP協議,屏蔽了物理網路之間的差異;
③當網路中的主機使用IP協議連接時,則無需關注網路細節;
④IP協議使得復雜的網路變為一個虛擬互連的網路;
⑤IP協議使得網路層可以屏蔽底層細節而專注網路層的資料轉發
⑥IP協議解決了在虛擬網路中資料報傳輸路徑的問題
2.IP協議
IP地址的長度和表示方式:

IP協議的頭部中的內容詳解如下:







3.路由表

4.IP協議的轉發流程

上圖是僅從網路層的層次去看待IP協議轉發的程序的:
此程序中最重要的是路由表,通過查詢路由表可以得出下一跳的地址,
下面結合資料鏈路層和網路層來理解轉發的程序:



總結IP協議的轉發程序中:
1.資料幀每一跳的MAC地址都在變化;
2.IP資料報每一跳的IP地址始終不變;
5.ARP協議與RARP協議
ARP協議概念:
ARP協議負責將網路層IP32的地址轉化為資料鏈路層MAC48位地址:

在傳輸的程序中涉及到如下的ARP快取表:
ARP快取表是ARP協議和RARP協議運行的關鍵;
ARP快取表快取了IP地址到硬體地址之間的映射關系;
ARP快取表的記錄并不是永久有效的,有一定的期限(由于IP地址會發生變化,隨著IP地址變化而變化)

傳輸程序中有兩種情況:




5.1.查看ARP與MAC地址的映射
Cmd命令:arp -a

6.RARP協議
RARP協議概念:(與ARP協議做的相反的作業)---現在用的比較少
把MAC48位地址轉化為IP32位地址:

總結ARP與RARP協議:

7.IP地址子網的劃分
根據總長度32位,按照網路號的主機號的不同長度進行劃分:


排除特殊的主機號和網路號之后:

7.1特殊的主機號

7.2.特殊的網路號

8.本地回環地址(127.0.0.1)

9.網路地址轉換NAT技術
主要是解決網路地址IPV4不夠用的問題,

9.1.內網地址與外網地址:


內網地址主要是給內部機構所使用的,所以A公司與B公司可以使用一樣的內網地址,不會引起沖突,A家庭和B家庭也可以使用同樣的內網地址,

NAT就是解決內網中多個設備使用同一個外網IP來訪問外網服務的,

9.2.NAT地址轉換與外界進行通訊示意圖

10.ICMP協議
網路控制報文協議(Internet Control Message Protocol),ICMP協議可以報告錯誤資訊或者例外情況,
需要知道的是:ICMP協議是封裝在IP的資料報里面的,是通過IP協議來進行資料的傳輸的,主要進行網路中的傳輸錯誤以及例外的報告,

ICMP報文的首部:

10.1.ICMP協議的應用
①Ping應用 ②Traceroute應用
Ping應用:

具體使用ping ICMP協議的方式:
通常使用ping www.baidu.com類似這種命令來判斷網路狀況,是否通的

Traceroute應用:
可以探測IP資料報在網路中走過的路徑
Traceroute應用了TTL狀態,為TTL=0時,收集對端的IP地址資訊(ICMP終點不可達差錯報文)
實際應用:
Cmd命令:tracert github.com

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