网络层

学习自Andrew《计算机网络》和Wiki 网络层 数据链路层帧从线路一边传送到另一边 网络层将源端数据包一路送到接收端 网络层要求知道网络拓扑结构（所有路由器和链路的集合），然后选择适当的路径 同样还要仔细的选择路由器，避免某些线路和路由器负载过重，而有些线路和路由器空闲 处理处于不同网络间的通信 向上提供的两种服务两种服务 ① 数据报网络：无连接服务的实现 这个例子消息长度为最大数据包长度的4倍，所以分为4个数据包，然后用某种点到点的协议（比如PPP）讲这些数据包依次发送给路由器A。从此ISP把传输任务接过来了。每一台路由都有一个内部表指明目标地址和出境线路（B或C） 一开始数据包123到达后经过A验证校验和之后，被路由器暂时保存起来。然后根据A上的表，每个数据包被放在一个新帧中，并且被转发到通往C的出境线路中，然后E，F… 然后4不同可能因为A了解到ACE流量堵塞，因而更新路由表，所以数据包4被暂时存储后转发给B ② 虚电路网络：面向连接服务的实现 为了建立一个虚电路网络，当建立一个连接时，从源机器到目标机器之间的一条路径就被当做这个连接的一部分确定下来，并保存在这些路由器的表中，所以在面向连接服务中，每个数据包包含一个连接标识符，指明了它属于哪一条虚电路 主机H1已经与H2建立了连接1，如图比如A路由表表示了连接标识符为1的数据包来自H1，那么将被发送到路由器C

OSI分层 （7层） ：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP分层（4层） ：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。 五层协议 （5层） ：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。 每一层的协议如下： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 每一层的作用如下： 物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT） 传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment） 会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU） 表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU） 应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU） 来源： CSDN 作者： qq_43386985 链接： https://blog

网络七层模型 https://blog.csdn.net/a369189453/article/details/81193661 网络七层协议的通俗理解 https://www.cnblogs.com/evan51/p/7994109.html TCP/IP协议（一）网络基础知识 网络七层协议 https://www.cnblogs.com/mike-mei/p/8548238.html 最近又看到这个七层模型了，一直都记不住这个七层模型，就算背住了也很快忘记。主要原因还是因为没有真实的使用场景，也没能理解其中的原理。但是这个东西是计算机网络的基础，既然碰巧看到就顺便整理一下吧。很多知识的梳理都是通过文章来理解贯通的，所以在计算机开发中对于技术的应用对敲代码；对于抽象的知识多写文章，自然而然的就懂了。 关于七层模型的介绍 七层模型，也称为OSI（Open System Interconnection）参考模型，是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通讯系统间互联的标准体系。它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。 ISO 就是 Internationalization Standard Organization（国际标准组织）。 起源 看一下OSI的起源和出现过程还是挺有意思的。 OSI的大部分设计工作实际上只是Honeywell

网络层概述 ： 网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送（解决的是主机和主机的问题） 。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在 TCP / IP 体系结构中，由于网络层使用 IP 协议，因此分组也叫 IP 数据报，简称数据报。 一、网络层提供的两种服务 　　网络层应该怎样向运输层提供怎样的服务？争论的实质就是：在计算机通信中，可靠交付应当由谁来负责，网络还是端系统？ 二、网际协议IP （与IP协议配套使用的协议：地址解析协议ARP、网际控制报文协议ICMP、网际组管理协议IGMP） 1.IP地址分类 　　IP 地址是指互联网协议地址，是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。 A类：1.0.0.0-126.0.0.0 B类：128.0.0.0-191.255.0.0 C类：192.0.0.0-223.255.255.0 D类：多播地址 网络号：224-239 E类：保留地址 网络号：240-255 特殊IP地址：10.0.0.0、172.16.0.0-172.31.0.0、 192.168.0.0-192.168.255.0 =>保留的私网地址，内网 2.子网掩码 　　子网掩码又叫做网络编码、地址编码，它是一种用来指明IP地址的哪些位 标识

网络层,在T C P / I P协议族中，网络层协议包括 I P协议（网际协议），I C M P协议（I n t e r n e t互联网控制报文协议），以及I G M P协议（I n t e r n e t组管理协议）。 运输层,在 T C P / I P协议族中，有两个互不相同的传输协议：T C P（传输控制协议）和U D P（用户数据报协议）。 应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的 T C P / I P实现都会提供下面这些通用的应用程序： • Telnet 远程登录。 • FTP 文件传输协议。 • SMTP 简单邮件传送协议。 • SNMP 简单网络管理协议。 在T C P / I P协议族中，网络层 I P提供的是一种不可靠的服务。T C P在不可靠的I P层上提供了一个可靠的运输层。 T C P和U D P是两种最为著名的运输层协议，二者都使用 I P作为网络层协议。 虽然T C P使用不可靠的 I P服务，但它却提供一种可靠的运输层服务。 P i n g和Tr a c e r o u t e，它们都使用了I C M P。 A R P（地址解析协议）和R A R P（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环 网）使用的特殊协议，用来转换 I P层和网络接口层使用的地址。 互联网上的每个接口必须有一个唯一的 I n t e r n e t地址（也称作

网络层及网络层协议 网络层接收传输层的数据报文，分段为合适的大小，用IP报文头部封装，交给数据链路层。设备是路由器。 IP协议工作在网络层 。。。。ARP协议，RARP协议，ICMP协议。 ARP协议：地址解析协议，存在于IPv4中。IPv6中有NDP。 RARP协议：反向地址转换协议， ICMP协议：是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息。 借的书本时常不在身边，本文转向计算机网络技术（吉大版） 数据同步方式 同步传输 ：以数据块为单位，数据块之间的时间间隔固定，每个数据库带有时序信息。数据块成为数据帧，或简称为帧。 异步传输 ：以字符为单位，接收方通过 字符起始和停止 确定接受信息 总线型拓扑结构- CSMA/CD ：应用在数据链路层，其原理：先听后发，边听边发，冲突停发，随机延迟后重发。 发生冲突时， 退避算法 。 FDDI ：（局域网），由光纤组成，基本结构为逆向双环。 令牌环 ： 异步传输模式ATM :在LAN和WAN上传送声音，视频图像和数据的宽带技术。它是一项信元中继技术，数据分组大小固定。分层：物理层，ATM层，ATM适配层。 VPI（虚通道标识符）和VCI（虚同路表示符）一起唯一地标识一条虚通路。 IP地址 ：IPv4和IPv6。 子网掩码 :32位IP地址和32位子网掩码做“与”运算，得到该IP地址的网络地址。可以判断是否属于同一网段。 网络号位

OSI网络模型     说到网络编程总会从这里谈起，所以今天来把这个东西一次性理一理。OSI网络模型一共七层，按从底层开始依次是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。这个顺序是从底层到高层，怎么算底层？和物理介质接触的算底层，所以其实这七层可以化成一个金字塔形状。那为什么会有这种模型呢，早期在互联网诞生之际，各个厂家和企业都有定义自己的网络结构和协议，但是这样的结果就是没有一个统一的标准，不利于网络的全面普及，也就是一群局域网，但是却没有公网，为了能够建立统一标准的网络环境，OSI网络模型应运而生。这七层结构都做了些什么事呢？ 物理层：负责直接和硬件接触，这一层来决定一串二进制数据如何从网线的一段传输到另一端，比如决定传输的速率，决定网线接口的类型，光纤的类型。 数据链路层：在物理层之上来定义数据通过什么格式传递，如何控制物理介质的访问（其实这个没怎么理解，如有大佬知道，望不吝赐教），还有定义数据的正确性校验之类的，比如奇偶校验这种。 网络层：物理层和数据链路层都是点到点通讯，而网络层定义了如何让一群节点互相通讯，我们很熟悉的IP协议就是网络层协议，让网络中每个节点通过IP来定位，从而进行有效通讯。 传输层：网络层实现了网络中多个节点的通讯，但是往往一台机器存在多个应用，需要和多个节点通讯，所以传输层通过定义一些协议和端口实现一个节点的多个通讯

PPP协议： 用户计算机和ISP进行通信时所使用的 数据链路层协议 ； PPP协议（点对点协议）需要满足的需求 简单； 封装成帧； 透明性； 多种网络层协议：必须能够在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议（IP，IPX等）的运行； 多种类型链路； 差错检测：能对接收端收到的帧进行差错检测，并立即丢弃有差错的帧； 检测链接状态； 最大传送单元； 网络层地址协商； 数据压缩协商：提供一种方法用来协商使用数据压缩算法； PPP协议的组成（三部分） 一个将IP数据报封装到串行链路的方法；-----既支持异步链路，也支持面向比特的同步链路； 一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP； 一套网络控制协议NCP，其中每个协议支持不同网络层协议； PPP协议的帧格式 1. 各段意义： 标志字段F（Flag）： 首部第一个字段和尾部第二个字段都是，规定为0x7E，表示它后面的字符都是用是用16进制表示，表示一个帧的开始和结束，即为PPP帧的定界符，当出现两个连续定界符是，该帧需要丢弃； **地址字段Ａ：**规定为0XFF； 控制字段C： 规定为0x03; 协议字段: 2个字节的协议字段； 信息字段： 长度可变，但不能超过1500字节； 尾部第一个字段：使用CRC的帧检验序列FCS，2个字节； 2.字节填充： 当信息字段中出现和标志字段一样的比特（0x7E）组合时，当使用 异步传输

3.1.1 数据链路和帧 链路： 从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何结点； 数据链路： 在一条线路上传输数据时，不仅需要一条物理线路，还需要一些通信协议来控制数据的传输。把实现这些协议的硬件或者软件加到链路上时，构成了数据链路。 数据链路层吧网络层交下来的数据构成帧发送到链路上，以及把接受到的帧中的数据取出并上交给网络层（网络层协议数据单元即为：IP数据报、分组，包） 3.1.2 三个基本问题 封装成帧 在一段数据的前后分别添加首部和尾部，构成一个帧； 分组交换：所有在互联网上传送的数据都以IP数据包（分组）为传送单位； 帧：在帧的数据部分的前面和后面分别加上首部和尾部，构成一个完整的帧； 首部和尾部的作用： 帧定界（确定帧的界限） ： 控制符SOH放在帧的前面表示帧的首部开始，控制符EOT放在帧的后面表示帧的尾部表示帧的结束； 帧定界的作用：发生故障时，收到的数据不是一个完整的帧（只有一个控制符）则丢弃，完整的帧则留下； 最大传送单元MTU（Maximunm Transfer Unit）:所能传送帧的数据部分长度上限； 透明传输 透明传输：无论传输的是什么字符数据，都可以放在帧中传输过去； 解决透明传输问题：使用的方法： 字节填充，或叫字符填充 具体方法：发送端在数据链路层中的数据中出现控制符，在控制面前加入转义字符“ESC"

前文回顾： 自学网络协议（一）：HTTP请求与响应——GET和POST真的不一样吗？ 自学网络协议（二）：OSI第一层——物理层Physical layer 自学网络协议（三）：OSI第二层——机器通信那点事 正文 让我们再次“瞻仰”一下这张意义重大的图： 经过前面的学习，我们已经知道了如何使连接到同一网络（即，局域网）的机器互相通信。 那么，这些局域网中的机器如何与外部机器进行通信呢？ 我们从一开始到现在一直在使用“网络”一词，那么网络到底有何含义呢？ OSI第3层及其作用·初窥 由上图，OSI第3层，即大名鼎鼎的“网络层”。相较于其他几层，这个名字有些“言简意赅”了，倒是我们少见的名字和作用一致的了。 网络层的作用就是互连网络 —— 这使我们能从一个网络向另一个网络发送消息。 但是，如何做才能将消息发送到我们没有直接连接到的网络中（的电脑中）呢？ 由前几节的学习，我们不难得出：网络之间也是互连的，就像一条链 这样的结论。 其实，所谓Internet就像一个由很多网络组成的更庞大的网络。 我们可以认为：互联网好像一间大房子，而互连的网络就像这个大房子里的房间一样。从厨房到卧室，我们要经过几个房间。 对网络来说也是一样。为了从“我的卧室”到达互联网上的一个网站（例如：GitHub）的主机所在的网络，我们要经过许多个中间网络。 而网络层将允许我通过其他网络加入互联网上的任何网络 ——