网络——网络层

一、网络层功能

地址管理和路由选择。

二、网络层涉及到的知识

主机：配有IP地址，但是不进行路由控制的设备；

路由器：既配有IP地址，又能进行路由控制；

路由：属于路由器中使用的技术，主要是规划网络数据传输的路线（哪个方向更近）

节点：主机和路由器的统称；

网段划分：

IP地址分为俩个部分，网络号和主机号

        网络号：保证相互连接的俩个网段具有不同的标识

        主机号：同一网段内，主机之间具有相同网络号，但是有不同的主机号

IP地址的格式：4个部分，每个部分都是0~255（十进制）

        分类：A~E，共五类地址每一类都规定了范围

分类名称	网络号	主机号
A	第1个部分	后3个部分
B	前2个部分	后2个部分
C	前3个部分	最后1个部分

主机号范围表示该网络下，可放多少主机；

DHCP技术：

可以自动地给子网内新增主机节点分配IP地址，避免手动管理IP，一般路由器自带DHCP，可以看作是DHCP服务器；

子网掩码：

格式和IP地址一样（32二进制数）

作用：区分IP地址地网络号和主机号如何区分？IP地址和子网掩码按位与计算，得到网络号，网络号取反，就是主机号；

应用场景：区分到底是否同网段IP，某台主机发送数据报到达目的主机，使用子网掩码分别对主机IP和目的IP获取网络号，对比，相同就是同一网段；

特殊的IP：主机地址全为1，表示广播（目的IP就不再是定位一台主机，而是该网段所有主机，都会发送该数据报）本机ip:127.0.0.1

IP地址地数量限制：

CIDR在一定程度上缓解了IP地址不够用地问题（提高了利用率，减少浪费，但是IP地址地绝对上限并没有增加）

解决方案：

①动态分配地址：只给接入网络的设备分配IP地址，因此同一个MAC地址的设备，每次接入互联网中，得到的IP地址不一定是相同的；

②NAT技术：能够将私有IP对外通信时转为全局IP，私有IP和全局IP相互转化的技术

（NAPT技术：提供局域网主机IP+进程port 和 路由器公网IP+port互相转换的手段）

③IPv6：并不是IPv4的简单升级版，这是互不相干的俩个协议，彼此并不兼容，IPv6用16字节128位来表示一个IP地址，但是目前IPv6还没有普及；