计算机网络（第5版）第4章网络层第4章网络层（续）第4章网络层（续）本章最重要的内容4.1网络层提供的两种服务电信网的成功经验让网络负责可靠交付应用层运输层网络层数据链路层物理层虚电路是逻辑连接因特网采用的设计思路尽最大努力交付的好处应用层运输层网络层数据链路层物理层虚电路服务与数据报服务的对比4.2网际协议IP网际层的IP协议及配套协议互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器(repeater)。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。网关由于比较复杂，目前使用得较少。互联网都是指用路由器进行互连的网络。由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称为网关。互连网络与虚拟互连网络虚拟互连网络的意义54321从网络层看IP数据报的传送4.2.2分类的IP地址1.IP地址及其表示方法IP地址的编址方法分类IP地址net-id24位net-id24位net-id24位net-id24位net-id24bitnet-id24位net-id24位net-id24位net-id24位点分十进制记法2.常用的三种类别的IP地址IP地址的一些重要特点IP地址的一些重要特点IP地址的一些重要特点互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址互联网中的IP地址4.2.3IP地址与硬件地址HA1HA1HA1HA1IP1IP1IP1IP14.2.4地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP地址解析协议ARPARP响应ARP高速缓存的作用应当注意的问题应当注意的问题（续）使用ARP的四种典型情况什么我们不直接使用硬件地址进行通信？逆地址解析协议RARP4.2.5IP数据报的格式固定部分可变部分首部首部首部首部首部首部首部首部偏移=0/8=0首部首部首部发送端首部2.IP数据报首部的可变部分4.2.6IP层转发分组的流程网110.0.0.0查找路由表特定主机路由默认路由(defaultroute)N1必须强调指出分组转发算法4.3划分子网和构造超网4.3.1划分子网从1985年起在IP地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地址变成为三级的IP地址。这种做法叫作划分子网(subnetting)。划分子网已成为因特网的正式标准协议。划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个位作为子网号subnet-id，而主机号host-id也就相应减少了若干个位。IP地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}(4-2)凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在收到IP数据报后，再按目的网络号net-id和子网号subnet-id找到目的子网。最后就将IP数据报直接交付目的主机。…划分为三个子网后对外仍是一个网络当没有划分子网时，IP地址是两级结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号host-id这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号net-id。从一个IP数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。使用子网掩码(subnetmask)可以找出IP地址中的子网部分。IP地址的各字段和子网掩码(IP地址)AND(子网掩码)=网络地址111111111111111111111111子网掩码是一个重要属性141.14.01000000141.14.01000000在不划分子网的两级IP地址下，从IP地址得出网络地址是个很简单的事。但在划分子网的情况下，从IP地址却不能唯一地得出网络地址来，这是因为网络地址取决于那个网络所采用的子网掩码，但数据报的首部并没有提供子网掩码的信息。因此分组转发的算法也必须做相应的改动。在划分子网的情况下路由器转发分组的算法128.30.33.1主机H1要发送分组给H2128.30.3