网络基础4-网络层
46页1、OSI 网络层,网络基础第四章,学习目标,确定网络层在说明从一台终端设备到另一台终端设备的通信时所起的作用。 分析最常用的网络层协议 Internet 协议 (IP) 及其提供无连接服务和尽力服务方面的功能。 了解将设备划分(即分组)为网络时使用的指导原则。 了解设备的分层编址及其如何实现网络之间的通信。 了解有关路由、下一跳地址和转发到目的网络的数据包的基础知识。,课程目录,4.1 IPv4 4.2 网络将主机划分为组 4.3 路由数据包的处理方式 4.4 路由过程:了解路由的途径 4.5 实验,4.1 IPv4,4.1.1 网络层从主机到主机的通信,网络层 为每个终端设备之间通过网络交换数据的片段提供服务 基本过程: 编址 封装 路由 解封装 协议 Internet 协议第四版 (IPv4) Internet 协议第六版 (IPv6) AppleTalk Novell 互联网分组交换协议 (IPX) 无连接网络服务 (CLNS/DECNet),4.1.2 IPv4协议网络层协议示例,IPv4的作用 通过Internet为用户传送数据,4.1.3 IPv4协议无连接,无连接服务,4.
2、1.4 IPv4协议尽力,尽力服务 (不可靠),4.1.5 IPv4协议介质无关性,介质无关性 最大传输单位 (MTU):每种介质可以传输的最大 PDU 大小. 对数据包进行分片: 中间设备 - 通常是路由器 - 从一种介质向具有较小 MTU 的介质转发数据包时分割数据包的过程,4.1.6 IPv4数据报封装传输层PDU,IPv4 封装传输层数据段或数据报,以便网络将其传送到目的主机。 在任何情况下,数据包的数据部分,即封装的传输层 PDU,在网络层的各个过程中都将保持不变。,4.1.7 IPv4 数据包头,IP分组格式说明,version:版本号,目前为4 Hlen:头部长度,以32 bits(4B)为单位说明头部的长度,即一个字为4B长 在没有其它选择的前提下,通常的头部是5个字长(20字节),即此项通常为5,有可选项时大于5 总长度:整个IP 分组的长度,以字节为单位,最大长度=216 =65535 字节64k字节,IP分组格式说明TOS,TOS:服务类型,由应用设置, 基本功能:允许分组根据不同的应用需要来进行不同的处理 分为5个子域: 优先权指示分组的重要性,07,7最高 D
3、elay /Throughput /Reliability 111表示低延迟、高吞吐率、高可靠性,一次只能一位为1 路由器把TOS作为选径时的参考,不更改,IP分组格式说明TTL,引入原因: 数据分组单独寻径,从源到目的的延迟是随机变化的,可能路由器出错导致分组在网上无休止传输。 每产生一新分组,其TTL设置为最大=255 IP 协议在分组每经过一个路由器时,其值减1,TTL=0 时丢弃该包。,IP分组格式说明协议类型与校验和,协议类型: 指所发数据是上层哪一个协议发来的,接收端据此决定把分组中的数据交给哪一个上层协议去处理 常见上层协议:TCP/UDP/ICMP/IGMP 校验和:仅保证头部的完整性。 IP不对数据校验。 先把自己置0,后把头部数据按16 位相加,结果取反得校验和。,IP分组格式说明源目标地址和可选项,源、目的地址各32位,传输中保持不变IP分组 选项:选项是任意的,主要用于测试和控制,要求实现能正确处理IP选项。 TLV表示: 每个选项的第一字节为标识符,标识该选项的类型 若该选项的值是变长的,则还有一个字节表示长度,之后是该选项的值。,IP分组格式说明可选项,IP
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