计算机网络基础(网络层)

计算机网络基础

（网络层）闫伟光计算机应用技术博士目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议1.1协议地位1、IPv4协议1.2IP数据报1、IPv4协议1.2IP数据报1、IPv4协议片偏移示意图目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议2.1协议地位2、ARP/RARP协议地址解析协议/反向地址解析协议2.1协议地位2、ARP/RARP协议2.2协议工作原理2、ARP/RARP协议2.2协议工作原理2、ARP/RARP协议2.3代理ARP2、ARP/RARP协议目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议3.1IP协议体系3、ICMP协议3.2ICMP作用3、ICMP协议IP主机、路由器之间传递控制消息传输出错报告控制信息面向无连接的协议，不保证送达出错报告由发现路由器传递给源主机Ping,tracert命令都是基于ICMP3.3ICMP报文格式3、ICMP协议3.4ICMP报文分类3、ICMP协议目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议4.1组播4、IGMP协议IP数据包向一些网络地址发送时，不用向每个地址发送，而是发送到一个组地址。优点：增强发送效率，减少负载4.2组播管理协议4、IGMP协议Internet组管理协议IGMP在组播环境中使用的协议，用来帮助组播路由器识别加入到一个组播组的成员主机。4.2组播管理协议4、IGMP协议4.2组播管理协议4、IGMP协议隧道技术目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议5.1基于X.25的路由示意图

5、路由器与第三层交换5.2路由器的功能

5、路由器与第三层交换工作在网络层，实现网络层的互联。建立并维护路由表，建立从源主机到目的主机的最佳路径。实现网络层及以下各层的协议转换。能够在不同逻辑子网之间转发数据包，是跨逻辑子网的网络互联设备。5.3路由器的结构

5、路由器与第三层交换5.3路由器的结构

5、路由器与第三层交换硬件：CPU内存接口软件：互联网络操作系统（IOS）5.4路由器的DHCP功能5、路由器与第三层交换动态主机配置协议DHCPC/S模式，完成两个功能管理IP地址池，有效连续的一组IP地址处理客户机的DHCP请求ipconfig/releaseipconfig/renew5.4路由器的DHCP功能5、路由器与第三层交换5、路由器与第三层交换5、路由器与第三层交换5.5第三层交换机5、路由器与第三层交换5.5第三层交换机5、路由器与第三层交换5.5第三层交换机5、路由器与第三层交换第三层交换机=高速路由器提高速度，由硬件实现功能，使用专用集成电路而不是路由处理软件。不如路由器灵活、容易控制、安全性好目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议6.1概念6、网关从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。网关（Gateway）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。6.2例6、网关6.3默认网关6、网关一个房间可以有多扇门，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。默认网关=本网路由器目录1、IPv4协议2、ARP/RARP协议3、ICMP协议4、IGMP协议5、路由器与第三层交换6、网关7、IPv6协议7.1IPv4的局限7、IPv6协议地址数量不足报头复杂，难以实现扩充或选择机制缺少安全与保密方法7.2IPv6的主要特点7、IPv6协议更大的地址空间32b-128b新的协议报头有效的分级路由结构内置安全性协议更加简洁ICMPv6=ICMP+IGMP+ARP可扩展性23221287.3IPv6报头7、IPv6协议7.3IPv6报头7、IPv6协议对比IPv4报头7.4IPv6地址7、IPv6协议7.4IPv6地址7、IPv6协议7.4IPv6地址7、IPv6协议7.4IPv6地址7、IPv6协议7.4IPv6地址【例】7、IPv6协议IPv6地址FF02：3：：5求仅用前导零压缩法，不用双冒号表示法的地址该地址中，一共有多少个0b？FF02：3：0：0：0：0：0：54+4*3+16*5+4*3=108 0010,0011,01011157.4IPv6网络号7、IPv6协议Fe80::b0e2:fca2:a0ea:5787/127.5IPv4到IPv6过渡