TCPIP第三层--网络层
TCPIP第三层--网络层
    1.功能目的1) 主要功能:负责点到点(point-to-point)的传输(这里的“点”指主机或路由器)
        网络层是为传输层提供服务的,传送的协议数据单元称为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题,即通过路径选择算法(路由)将数据包送到目的地。另外,为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞,需要对流入的数据包数量进行控制(拥塞控制)。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时,还要解决网际互连的问题。
2) 网络地址: 网络层地址由两部分地址组成:网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。
3)路由寻址:怎么查自己的ip
    1.通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最佳路么.
    2.实现路由选择,拥塞控制以及网络互联等.2.网络层协议网络层的主要协议:IP,ARP、RARP
ARP协议用来到目标主机的Ethernet网卡Mac地址,IP则承载要发送的消息。数据链路层可以从ARP得到数据的传送信息,而从IP得到要传输的数据信息。
1.IP协议
    IP协议是TCP/IP协议的核心,所有的TCP,UDP,IMCP,IGCP的数据都以IP数据格式传输。要注意的是,IP不是可靠的协议,这是说,IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制--这被认为是上层协议--TCP或UDP要做的事情。所以这也就出现了TCP是一个可靠的协议,而UDP就没有那么可靠的区别。这是后话,暂且不提1.1.IP协议头
数据格式如图所示:      IP数据报的首部长度和数据长度都是可变长的,但总是4字节的整数倍。
      4位版本字段: 对于IPv4,4位版本字段是4。
      4位首部长度:该数值是以4字节为单位的,最小值为5,也就是说首部长度最小是4x5=20字节,也就是不带任何选项的IP首部,4位能表示的最大值是15,也就是说首部长度最大是60字节。
      8位TOS字段:8位TOS字段有3个位用来指定IP数据报的优先级(目前已经废弃不用),还有4个位表示可选的服务类型(最小延迟、最大呑吐量、最大可靠性、最小成本),还有一个位总是0。总长度是整个数据报(包括IP首部和IP层payload)的字节数。每传一个IP数据报,
      16位的标识加1,可用于分片和重新组装数据报。
      3位标志和13位片偏移用于分片。
      TTL(Time to live)是这样用的:源主机为数据包设定一个生存时间,比如64,每过一个路由器就把该值减1,如果减到0就表示路由已经太长了仍然不到目的主机的网络,就丢弃该包,因此这个生存时间的单位不是秒,而是跳(hop)。这个字段的最大值也就是255,也就是说一个协议包也就在路由器里面穿行255次就会被抛弃了,根据系统的不同,这个数字
也不一样,一般是32或者是64,Tracerouter这个工具就是用这个原理工作的,tranceroute的-m选项要求最大值是255,也就是因为这个TTL在IP协议里面只有8bit。
      协议字段指示上层协议是TCP、UDP、ICMP还是IGMP。然后是校验和,只校验IP首部,数据的校验由更高层协议负责。IPv4的IP地址长度为32位。1.2.IP路由选择
当一个IP数据包准备好了的时候,IP数据包(或者说是路由器)是如何将数据包送到目的地的呢?它是怎么选择一个合适的路径来"送货"的呢?
最特殊的情况是目的主机和主机直连,那么主机根本不用寻路由,直接把数据传递过去就可以了。至于是怎么直接传递的,这就要靠ARP协议了,后面会讲到。
稍微一般一点的情况是,主机通过若干个路由器(router)和目的主机连接。那么路由器就要通过ip包的信息来为ip包寻到一个合适的目标来进行传递,比如合适的主机,或者合适的路由。路由器或者主机将会用如下的方式来处理某一个IP数据包

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