現在互聯網無處不在,也從互聯網走向了更直達用戶移動互聯網,現在如火如荼的5G也將把更多人和物的納入互聯的時代,那計算機網絡的基石網絡層有些概念你瞭解多少呢?你可能知道曾經互聯網是參考電信網絡搭建,但為什麼互聯網的大佬們沒有采用呢.下面簡單說一下,同時也和大家回顧一下相關計算機網絡的知識.
網絡層的服務
最初參考電信網絡,簡歷虛電路,但是因特網的先驅者卻提出一種嶄新的網絡設計思路.他們認為,電信網提供的端到端的服務隊電話業務無疑是很合適的,因為電信網的終端非常簡單,沒有智能,無差錯處理能力.因此電信網必須負責吧用戶電話機產生的話音信號可靠的傳送對方的電話機,使還原後的話音質量符合技術規範的要求.但計算機網絡的端系統是有智能的計算機.計算機有很強的差錯處理的能力.因此,因特網在設計上就採用了和電信網完全不同的思路.
網絡層向上只提供簡單靈活的.無連接的.盡最大努力交付的數據包服務. 網絡在發送分組時不需要先建立連接.每一個分組(也就是IP數據包)獨立發送.與其前後的分組無關(不進行編號).網絡層不提供服務質量的承諾.
網際協議IP
與IP協議配套使用的還有四個協議:
- 地址解析協議ARP(Address Resolution Protocol)
- 逆地址解析協議 RARP(Reverse Address Resolution Protocol)
- 網際控制報文協議ICMP(Internet Control Message Protocol)
- 網際組管理協議IGMP(Internet Group Management Protocol)
虛擬互連網絡
沒有一種單一的網絡能夠適應所有用戶的需求 我們利用IP協議就可以使這些性能各異的網絡 在網絡層上看起來好像是一個統一的網絡 .這種使用IP協議的虛擬互連網絡可簡稱為IP網. 互聯網可以由多重異構網絡互連組成.
IP地址與硬件地址
物理地址是數據鏈路層和物理層使用的地址,而 IP地址是網絡層和以上各層使用的地址,是一種邏輯地址(稱IP地址是邏輯地址是因為IP地址是用軟件實現的) IP地址放在IP數據報的首部,而硬件地址則放在MAC幀的首部.在網絡層和網絡層以上使用的是IP地址,而數據鏈路層及以下使用的是硬件地址. 數據鏈路層看不見數據報的IP地址.
- 在IP層抽象的互聯網上只能看到IP數據報.
- 雖然在IP的數據報首部有源站IP地址,但是路由器只根據目的站的IP地址的網絡號進行路由選擇.
- 在局域網的鏈路層,只能看見MAC幀.
- 儘管互連在一起的網絡的硬件地址體系各不相同,但IP層抽象的互聯網卻屏蔽了下層這些很複雜的細節.只要我們在網絡層上討論問題,就能夠使用同一的,抽象的IP地址研究主機和主機或路由器之間的通信.
4.2.4 地址解析協議ARP和RARP
逆地址解析協議RARP 在過去曾起到重要作用.但現在的DHCP協議已經包含了RARP協議的功能. ARP 每個主機都設有一個 ARP高速緩存(ARP cache).裡面有本局域網上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表. ARP是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP 地址和硬件地址的映射問題. 主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的.
IP數據報的格式
固定部分
- 版本 佔4位,指IP協議的版本.目前是4 IPv4.
- 首部長度
- 區分服務
- 總長度 總長度是指首部和數據之和的長度,單位是字節,總長度字段為16位,因此數據報的最大長度為2^16-1=65535字節.
- 標識(identification)
- 標誌(flag)
- 片便偏移.
- 生存時間 Time To Live
- 協議
- 首部檢查和.
- 源地址
- 目的地址
閱讀更多 錢塘客小民 的文章
