前言

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概述

因特网设计理念

网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务

网络在发送分组时不需要先建立连接。
每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）
网络层不提供服务质量的承诺。
即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限

尽最大努力交付的好处

网络的造价大大降低，运行方式灵活，能够适应多种应用

由于传输网络不提供端到端的可靠传输服务
这就使网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉（与电信网的交换机相比较）
如果主机（即端系统）中的进程之间的通信需要是可靠的
那么就由网络的主机中的运输层负责（包括差错处理、流量控制等）

网际协议IP

中继(relay)系统

转发器：Hub集线器
网桥：交换机

虚拟互连网络

利用 IP 协议

当互联网上的主机进行通信时
就好像在一个网络上通信一样，而看不见互连的各具体的网络异构细节
使用IP 协议的虚拟互连网络可简称为 IP 网

IP地址划分

IP 地址

因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)

32位IP 地址
给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符
编址方法

分类IP地址

由网络号和主机号两个字段构成

IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
私有IP地址
10-10、172.16-172.31、192.168-192.168
特殊IP地址
回环地址：127.0.0.1（本机IP地址）
默认路由地址：0.0.0.0

IP地址的特点

分等级的地址结构

方便了 IP 地址的管理
IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配
减小了路由表所占的存储空间
仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少

标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口

多归属主机(multihomed host)
一个主机分属不同网络
路由器至少应当有两个不同的 IP 地址

交换机连接的局域网属于同一个网络

局域网都具有同样的网络号 net-id

IP 地址与硬件地址

地址解析协议 ARP

ARP 高速缓存的作用

应当注意的问题

使用 ARP 的四种典型情况

IP协议中主要的四个协议

地址解析协议 ARP
(Address Resolution Protocol)
逆地址解析协议 RARP
(Reverse Address Resolution Protocol)
网际控制报文协议 ICMP
(Internet Control Message Protocol)
网际组管理协议 IGMP
(Internet Group Management Protocol)

IP 数据报的格式