计算机网络-网络层(一)9-6

网络层的概述

• 网络层的主要任务是实现网络互连，进而实现数据包在各网络之间的传播。
• 实现网络层的任务，需要解决几个主要任务：
  1. 向运输层提供怎样的的服务（可靠或不可靠传输）
  2. 网络层寻址问题
  3. 路由选择问题

• 因特网（Internet）是全世界用户数量最多的互联网，使用TCP/IP协议栈
• 由于TCP/IP协议栈的网络层使用网际协议IP，它是整个协议栈的核心协议。在TCP/IP协议栈中网络层常称为网际层。

网际协议IP

• 网际协议（Internet Protocol，IP）是TCP/IP体系结构网际层中的核心协议。
• 网际协议IP，传输控制协议TCP、TCP/IP体系结构是由“因特网之父”Robert Kahn 和Vint Cerf 二人共同研究，第一个版本（1974年5月）

异构网络互连

• 将一些网络的拓扑、性能以及所使用的网络协议都不尽相同的网络进行互连，让ip网上的主机进行通信时，就好像在一个单一的网络上通信一样，它们看不见互连的各网络的具体的细节。

IPv4地址的概述

• 32比特的IPv4地址采用点分十进制的表示方法
• 8位无符号二进制整数转十进制数。（按权展开）
• 十进制正整数转8位无符号二进制数。（使用除2取余法）

分类编址的IPv4地址

A类地址：

B类地址：

后面的C，D类地址与B类相似，网络号和主机号的位数不同，最小网络号和最小网络号、可指派的网络数量、每个网络可分配的IP地址数量等参考B类的求解方法。

例题练习：

划分子网的IPv4地址

举例：

真题：

• 默认的子网掩码是在未划分子网的情况下使用的子网掩码
  • 是将各类地址的网络号比特位设为全1，主机号比特位设为全0

无分类编址的IPv4地址

• 划分子网在一定程度上缓解了因特网发展所遇到的困难，但因特网的IP地址正在加速消耗，面临着消耗殆尽的威胁。
• 因特网工程任务组IETF又提出采用无分类编址的方法来解决IP地址紧张的问题。
• 在1993年，IETF发布了**无分类域间路由选择CIDR（Classless Inter-Domain Routing）的RFC文档：
  • CIDR消除了传统的的A类、B类、C类、D类地址，以及子网划分的概念
  • CIDR可以更加有效的分配IPv4的地址的空间，并且可以在新的IPv6使用之前允许因特网的规模继续增长。

路由聚合（构建超网）：

例题：

注：（以上内容来自中国MOOC慕课湖南科技大学计算机网络)