基础

OSI参考模型

二进制

记忆窍门：求和
其中11111111为255

通讯类型：

网络层的两种服务

1.虚电路服务
2.数据报服务

数据报-通信靠网络的主机中的运输层负责（包括差错处理、流量控制等）。好处是：网络造价大大降低，运行方式灵活，能够适应多种应用。因特网能发展到现在规模，充分证明这种设计思路的正确性。

网际协议IP

ip地址的分类

IP地址定义为{<网络号>,<主机号>}

1、A类IP地址

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，（该字段第一位已经固定为0） 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0（00000000-01111111，即0-127）。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个（2^24-2,去掉全0和全1）主机。（全0的是保留地址，意思是“本网络”；127保留作为本地软件环回测试：如ping 127.0.0.1，测试本机TCP/IP网络是否正常）

2、B类IP地址

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0（实际上128.0.0.0是不指派的，最小为128.1.0.0）到191.255.255.255（10000000.00000000-10111111.11111111）。可用的B类网络有16383个，每个网络能容纳6万多个主机 （2^16-2）。

3、C类IP地址

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0（实际上192.0.0.0是不指派的，最小为192.0.1.0）到223.255.255.255（11000000.00000000.00000000-11011111.11111111.11111111）。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机(2^8-2)。

4、D类地址用于多点广播(Multicast)。

D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专 门 保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。

5、E类IP地址

以“1111”开始，为将来使用保留。
　
　　总结如下表：

IP地址与硬件地址

物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，ip地址是网络层和以上各层使用的地址，是逻辑地址。
ip地址的ip数据报一旦交给了数据链路层，就被封装成mac帧。

ip数据报的首部：
协议以便ip把数据报送给对应的协议：

首部检验和：

不同层次看ip地址与硬件地址：

地址解析协议ARP

主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的。

ARP的四种典型情况：
1：发送方是主机,要把 IP 数据报发送到本网络上的另一个主机.这时用 ARP 找到目的主机的硬件地址:
2：发送方是主机要 IP 数据报发送到其他网络的主机.这时 ARP 找到本网络上某个路由器硬件地址.剩下工作由这个路由器完成
3：发送方是路由器,要把 IP 数据报转发到本网络上的一个主机.这时用 ARP 找到目的主机的硬件地址:

4：发送方是路由器,要把 IP 数据报转发到另一个网络上的一个主机.这时用 ARP 找到本网络上的一个路由器的硬件地址.剩下的工作由这个路由器来完成

IP转发分组

划分子网

以下两张图很直观：


划分子网后对外仍然是一个网络。

子网掩码

子网掩码是将ip地址划分为网络地址和主机地址两部分。

用ip地址与子网掩码进行与运算得到网络地址。

划分子网后分组转发的例子：


步骤：

1. R1路由表第一个项目的子网掩码255.255.255.128 AND 目的ip 128.30.33.138：
   128.30.33.128，与第一个项目的网络地址不一致
2. R1路由表第二个项目的子网掩码 255.255.255.128 AND 目的ip 128.30.33.138： 128.30.33.128，与第二个项目的网络地址一致，
   则子网2就是收到的分组所要寻找的目的网络。

至此，我完成了这部分网络及ip的学习，感觉还不是特别懂，道阻且长。