網路層

TCP/IP協議棧：

層次：

1. 功能
   1. 異構網路互聯
      1. 物理層：集線器
      2. 資料鏈路層：交換機
      3. 網路層：路由器
      4. 網路層以上：閘道器（有時也把路由器稱為閘道器）
   2. 路由與轉發
      1. 路由選擇：路由表
      2. 分組轉發：轉發表
   3. 擁塞控制
2. 路由演算法
   1. 靜態路由，動態路由
   2. 距離-向量路由演算法：比如RIP把跳數定義為距離
   3. 鏈路狀態路由演算法：OSPF
   4. 層次路由
      1. 內部閘道器協議IGP：RIP，OSPF
      2. 外部閘道器協議EGP：BGP
3. IPv4
   1. IPv4地址Ø 0.0.0.0

      Ø 127.0.0.1（環回地址）

      Ø 255.255.255.255（受限廣播地址）

      Ø 私有地址

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

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

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

   2. NAT：網路地址轉換，緩解IP地址不足
   3. 子網劃分和子網掩碼
      1. 主機號中拿一部分做子網號
   4. CIDR：無分類編址，例如128.0.0.1 / 16
   5. ARP：將IP地址對映為MAC地址
   6. DHCP：動態獲取IP地址（基於UDP）
   7. ICMP：讓主機和路由器報告差錯和異常情況
      1. 差錯報文
         1. 終點不可達
         2. 源點抑制（擁塞）
         3. 超時
         4. 引數問題：IP首部有問題
         5. 改變路由（重定向）
      2. 詢問報文
         1. 回送請求及回答報文 ping
         2. 時間戳請求及回答報文 Traceroute
   8. 路由聚合
4. ipv6：從根本上解決IPv4地址不足，首部固定40B
5. 路由協議
   1. 自治系統
   2. 域內路由，域間路由
   3. RIP：和相鄰的路由器交換路由表，30s，距離向量演算法
   4. OSPF：鏈路狀態演算法，最短路徑優先（dijkstra），泛洪向所有路由器傳送本路由器相鄰路由器的鏈路狀態，發生變化時，或30min
   5. BGP：與其他自治系統（AS）的BGP發言人交換網路可達性資訊，發生變化時更新
6. IP組播(多播)
   1. IGMP：不產生ICMP，基於UDP
   2. D類組播協議：224.0.0.0~239.255.255.255
   3. 硬體組播，網路組播
7. 移動IP
   1. 移動節點：永久IP
   2. 本地代理：歸屬網路，歸屬代理
   3. 外部代理：在外地網路中
8. 裝置
   1. 路由器
   2. 路由表：由路由選擇演算法得出
   3. 轉發表：由路由表得出，但結構可使查詢過程最優化

路由型別：

路由選擇：

IPv4：

• 版本號：0100表示IPv4，0110表示IPv6
• 首部長度：標識包括選項在內的IP頭部欄位的長度，最長為60位元組
• 服務型別（很少用）：3bit的優先順序欄位和4bit TOS欄位，最後一位置為0
• 總長度：首部+資料，最長可達65535位元組
• 標識：唯一的標識主機發送的每一份資料報。根據標識分片重組
• 標誌：MF，DF，DF=0，才能分片，MF=0，表示最後一片
• 片偏移：8位元組整數倍，表示距離資料段起點的位置
• 生存時間：TTL、跳數，8位，最大值255。每經過一個路由器-1，0，丟棄。TTL=1，本LAN傳送
• 協議：6表示TCP，17表示UDP
• 首部校驗和：
• 源地址
• 目的地址

三種路由協議比較：

Ø 0.0.0.0

Ø 127.0.0.1（環回地址）

Ø 255.255.255.255（受限廣播地址）

Ø 私有地址

A類地址的私有地址是：10.0.0.0~10.255.255.255

B類地址的私有地址是：172.16.0.0~172.31.255.255

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