2011年软件水平考试网络工程师全面复习笔记(40)
2011年软件水平考试网络工程师全面复习笔记(40)3、网络互联层协议
IP协议：实现的是不可靠无连接的数据报服务，它是TCP/IP协议族的核心，传输层上的数据信息和网络层上的控制信息都以IP数据报的形式传输。在Ipv4 中， IP 地址由四个八位域(叫作 octets )组成。 Octets 被点号分开代表在 0 到达 55 范围内的十进制数字。用二进制格式时共有 32 位组成，为了方便记忆，用点号每八位一分割，称为点分十进制。因为TCP/IP网络是为大规模的互连网络设计的，所以不能用全部的32位来表示网络上主机的地址。用IP地址的一部分来标识网络，剩下的部分标识其中的网络设备。IP地址中用来标识设备所在网络的部分叫做网络ID，标识网络设备的部分叫做主机ID。这些ID包含在同一个IP地址之中。 Internet组织定义了5种IP地址类，以容纳不同大小的网络。
· A类地址用于主机数目非常多的网络。A 类地址的最高位为 0 ，接下来的 7 位完成网络 ID ，剩余的 24 位二进制位代表主机 ID 。 A 类地址允许 126 个网络，每个网络大约一千七百万台主机 ; 第一个八位体是 1~126 。 127 是一个特殊的网络 ID ，是用来检查， TCP / IP 协议工作状态。
· B 类地址用于中型到大型的网络。B类地址的最高位为10，接下来的14位完成网络ID，剩余的14位二进制位代表主机ID。B类地址允许16384个网络，每个网络大约65000台主机;第一个八位体是128~191。
· C 类地址用于小型本地网络。 C 类地址的最高位为 110 ，接下来的 21 位完成网络 ID ，剩余的 8 位二进制位代表主机 ID 。 C 类地址允许大约二百万个网络，每个网络有 254 台主机;第一个八位体是 192~223 。
· D 类地址用于多重广播组。一个多重广播组可能包括 1 台或更多主机，或根本没有。 D 类地址的最高位为 1110; 第一个八位体是 224~239 。剩余的位设计客户机参加的特定组。在多重广播操作中没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选定的主机子集中。只有注册了多重广播地址的主机才能接收到数据包。 Microsoft 支持 D 类地址，用于应用程序将多重广播数据发送到网络间的主机上，包括 WINS 和 Microsoft NetShow 。
· E 类是一个通常不用的实验性地址：它保留作为以后使用。 E 类地址的最高四位通常为 11110 ;第一个八位体是 240~247 。248~254 无规定。
子网是一个逻辑概念，子网中的各主机的 NetID 是相同的。网段是一个物理概念，是指在物理上独立的一段网络。子网与网段之间，可以是多对多的关系。
划分子网( subnetworking )的好处：a、 混合使用多种技术，如以太网和令牌网。b、 克服已有技术的缺陷，如超过每段中最大主机数目。c、 通过对交通重定向和减少广播来减少网络阻塞。
子网掩码：将IP地址的各位，NetID全改为1，HostID全改为0，则是子网掩码。与IP地址进行“与”或“and”运算，用来分辩网络ID和主机ID。
标准子网掩码： A 类： 255.0.0.0 B 类： 255.255.0.0 C 类： 255.255.255.0
IP路由选择： IP 搜索路由表的几个步骤： 1. 搜索匹配的主机地址(即网络标识和主机标识都相同); 2. 如果1不成功， 搜索匹配的网络地址; 3. 如果2不成功， 搜索路由表中目的地址为“默认”的表项。
地址解析协议( ARP )：地址解析协议是一个位于 IP 协议中的低层协议。它把 IP 地址解析成 MAC 地址。当一个基于 TCP/IP 的应用程序需要从一台主机发送数据给另一台主机时，它把信息分割并且封装成包，附加上目的主机的 IP 地址。然后寻找 IP 地址到实际 MAC 地址的映射。当 ARP 找到了 MAC 地址后，它就把这个信息传给 IP ，由 IP 把包发送出去。
ICMP协议： ICMP 经常被认为是 IP 层的一个组成部分。它传递错误信息以及其它询问信息。 ICMP 报文通常被 IP 层或更高层协议( TCP 或 UDP )使用。一些 ICMP 报文把差错信息返回给用户进程。 ICMP 信息是在 IP 数据报内部被传输的。当发送一份 ICMP 差错报文时，报文始终包含 IP 的首部和产生 ICMP 差错报文的 IP 数据报的前 8 个字节。这样，接收 ICMP 差错报文的模块就会把它与某个特定的协议(根据 IP 数据报首部中的协议字段来判断)和用户进程(根据包含在 IP 数据报前 8 个字节中的 TCP 或 UDP 报文首部中的 TCP 或 UDP 端口号来判断)联系起来。
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