計算機網路總結（網路層）

網路層

• 網路層的任務是負責為分組交換網上的不同主機提供通訊服務，在傳送資料時把傳輸層產生的報文段或使用者資料包封裝成分組或包進行傳輸
• 另一個任務是選擇合適的路由，使源主機傳輸層傳下來的分組能夠通過網路中的路由器找到目的主機
• 網路層使用的中間裝置是路由器
• 網路層的協議有IP、ARP、ICMP、IGMP

網際協議IP

• 網際協議IP是用來使互聯起來的許多計算機網路能狗進行通訊的
• IPV4已經耗盡了，根本方法是採用新版本的IP協議IPV6。向IPV6過渡可以使用雙協議棧或者使用隧道技術

地址解析協議ARP

• APR作用是：通過一個ARP快取記憶體儲存本地區域網路的各主機和路由器的IP地址到硬體地址（MAC地址）的對映表，以從網路層的IP地址解析出在資料鏈路層使用的硬體地址
• RARP是逆地址解析協議，作用是使只知道自己的硬體地址的主機能夠找出IP地址，但是被DHCP協議取代了

網際控制報文協議ICMP

• ICMP報文作為IP資料包的資料，加上IP首部後組成IP資料包傳送出去，使用ICMP並非為了實現可靠傳輸，ICMP允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關異常情況的報告
• ICMP的種類有兩種：
  • ICMP差錯報告報文
  • ICMP查詢報文
• ICMP的一個重要應用就是分組間探測PING，用來測試兩臺主機之間的連通性，PING使用了ICMP傳送請求與回送回答報文（就是我們常用的ping命令）

網際組管理協議IGMP

• IP多播使用IGMP協議，IGMP並非在網際網路範圍內對所有多播組成員進行管理，它不知道IP多播組包含的成員個數，也不知道這些成員都分佈在哪些網路上
• IGMP協議是讓連線在本地區域網上的多播路由器知道本區域網上是否有主機上的某個程式參加或推出了某個多播組

路由選擇協議

• 路由選擇協議有兩大類：內部閘道器協議，如RIP和OSPF；外部閘道器協議，如BGP-4
• RIP是分散式的基於距離向量的路由選擇協議，只適用於小型網際網路。RIP按照固定的時間間隔與相鄰路由器交換資訊，交換的資訊是當前路由表。
• OSPF是分散式的鏈路狀態協議，適用於大型網際網路，只在鏈路狀態發生改變時才向本自治系統中的所有路由器用泛洪法傳送與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態資訊
• BGP-4是不同自治系統的路由器之間的交換路由資訊的協議，是一種路徑向量路由選擇協議。其目標是尋找一條能夠到達目的網路且比較好的路由而不是最佳路由