网络层

计算机网络的模型主要有两种：OSI模型和TCP/IP模型，综合的，我们采用五层网络模型作为计算机体系的理解和学习。

五层网络模型包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。其中网络层和传输层对于理解网络和进行相关工作是最重要的。

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网络层主要分为两条技术路线，即IPv4和IPv6。目前IPv6已经逐步进入市场，但仍然以IPv4为住，这里先讲解Ipv4相关内容。

1、IPv4地址的分类、子网和超网

2、IP数据报的格式

3、路由器构造与作用

4、路由算法IGP和BGP

5、ICMP报文

IPv4地址

IPv4地址由32位二进制数构成，可以分成网络号和主机号两个部分，按照前缀的不同可以分为五类。

A类：以0开头，第一个字节作为网络号，其余字节作为主机号。

B类：以10开头，前两个字节作为网络号，其余字节作为主机号。

C类：以110开头，前三个字节作为网络号，最后一个字节作为主机号。

D类：以1110开头，其余位作为多播地址。

E类：以1111开头，其余位作为保留地址。

注意：

1、网络号不变，主机号全0表示网络号地址。网络号不变，主机号全1表示该网络的广播地址。

2、网络号为127保留作为本地软件换回测试本主机的进程之间的通信之用，如127.0.0.1。

IP数据报

前20字节是固定的，版本和首部长度各占半字节，区分服务占1个字节，总长度占2个字节。

标识占2个字节，标志占3位，片偏移占13位。

生存时间和协议各占1字节，首部校验和占2两字节。

源地址和目的地址各占4字节。

之后是可选字段，填充和数据部分。

1、版本即IPv4和IPv6

2、首部长度最大为15，最小为5，单位是4字节。由填充字段补齐。

3、总长度指首部和数据部分之和，单位是字节。

4、当数据报由于MTU而必须分片时，将这个标识复制到所有的数据报片的标识字段中。

5、标志目前只有钱两位有效，最低位MF为1表示还有分片，次低位为1表示不允许分片。

6、片偏移以8字节为单位，即每个分片的长度一定是8字节的整数倍。

7、生存时间TTL由路由器在转发之前减1，若等于0则丢弃。

8、协议

协议名	ICMP	IGMP	IP	TCP	EGP	IGP	UDP	IPv6	ESP	OSPF
字段值	1	2	4	6	8	9	17	41	50	89