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前言

回顾网络

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一、网络

1. 以太网

1.1 以太网的两个标准

DIX Ethernet V2 是第一个局域网产品（以太网）的规约。
IEEE 的 802.3标准与DIX Ethernet V2差别很小，所以将802.3局域网简称为 以太网 。
也就是两者都可以称为以太网。

1.2 以太网服务

不可靠交付——尽最大努力交付，当接收站收到有差错数据帧就丢弃，差错纠正由高层决定。
如果高层发现丢失数据而重传，但以太网并不知道是重传的帧，而当作一个新的数据帧发送

1.3 以太网的MAC地址

MAC地址——物理地址，硬件地址（全球唯一）。前24位标识厂家，后24位自己指定。

1.4 帧类型

1. 单播帧（一对一）
2. 广播帧（一对全体）：MAC地址全F的
3. 多播帧（一对多）：IP地址构造的。

1.5 MAC帧格式

图片来源于韩立刚老师主讲的计算机网络。
MAC帧要求最短64字节，IP数据报最短64-18=46字节。
MAC帧只有帧开始定界符，由于使用的是曼彻斯特编码，所以当无信号时即判断为传输结束，所以没有帧结束界定符。

1.5 无效MAC帧界定

• 帧的长度不是整数个字节
• 用收到的帧检验序列FCS 查出差错
• 数据字段的长度不在46~1500字节之间
  对于无效的帧就丢弃，以太网不负责重传。

二、LAN和VLAN

1.LAN和VLAN的定义

LAN即局域网，VLAN即虚拟局域网。
一个VLAN=一个广播域=逻辑网段

图片来源同上图

2.VLAN的划分

可以在不同的交换机上的交换机划分为一个VLAN。
通俗来讲，就是将接在同一个交换机上的，交换机划分成概念上的多个交换机来使用。将同一个VLAN的来相通。

图片来源同上图

3.不同交换机之间相同VLAN的通信

当不同交换机之间的相同VLAN的主机通信时，如A发送广播之后，SwitchA在本地的VLAN1内广播，同时通过干道链路送到SwitchB,交予B进行广播，在通过干道链路时需添加帧标记（VLAN ID），通过VLAN编号，实现只在VLAN1中进行广播。当离开干道链路时去除帧标记，这个过程对于计算机来说透明。由此达到实现跨交换机的VLAN通信。
干道这里实现了统计时分复用。

三、网络层

1.网络层提供的两种服务

虚电路其实没用到。。。

• 虚电路服务
• 数据包服务
  虚电路服务主机1发送给主机2的所有分组都沿着配置好的一条虚电路传输。
  
  图片来源同上图
  数据报服务
  
  图片来源同上图

2.网络层提供的两种服务对比

虚电路需要提前指定好线路，而数据报不需要，数据报通过路由进行转发

图片来源同上图

3.IP

3.1 网络互连设备

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）——集线器
• 数据链路层中继系统：网桥或桥接器（bridge）交换机
• 网络层中继系统：路由器（router）
• 网络层以上中继系统：网关（gateway）
  网关现在都指的是路由器接口的地址了

3.2 网络层协议

网际协议IP 是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配合使用的还有四个协议：

• 地址解析协议 ARP
• 逆地址解析协议 RARP
• 网际控制报文协议 ICMP
• 网际组管理协议 IGMP
  
  图片来源同上图

3.3 IP地址与MAC硬件地址

IP地址决定最终去的地方，加上MAC地址之后决定下一跳的地址。
即在网元设备传输时，只是更改了MAC源目的地址的信息，IP数据并未改变。

图片来源同上图

图片来源同上图

3.4 IP数据报

3.4.1 IP数据报参数

• 版本：IP协议的版本，目前IP协议版号为4，4bit表示为IPV4还是IPV6
• 首部长度：由于可选字段长度可变，所以首部长度设置Headers长度
• 区分服务：打标记，设置优先级——可以服务于Qos
• 总长度：数据包多大
• 标识：（identification）16位，一个计数器，用来产生数据报的标识，不是序号，每产生一个数据包，就加1
• 标志：3位，标志字段最低位是MF(More Fragment)。MF=1 表示后面还有“分片”，MF=0表示最后一个分片，标志字段中间一位是DF(Don’t Fragment),DF=0才允许分片
• 片偏移：标识数据报第一个八位占未分片时总数据包的位置
• 生存时间(ttl): win系统初始为128，linux 初始可能为64
• 协议(protocol): 数据部分上层协议的标记
• 首部检验和(checksum):若校验和为0，则保留，否则丢弃。
• 可变长部分(options):是一个选项字段

图片来源同上图

3.4.2 数据包分片详解

数据包分片的详解。

图片来源同上图

3.4.3 校验和详解

只检查headers

图片来源同上图

3.5 ICMP协议

• 类型
• 代码
• 检验和
  ICMP报文的类型有两种，即ICMP 差错报告报文和ICMP询问报文。
  ICMP报文的前4个字节是统一的格式，共有三个字段，即类型、代码和校验和，接着四个字节和ICMP的类型有关。

差错报告报文有5种：终点不可达，源点抑制（Source quench）,时间超过，参数问题，改变路由（重定向）（Redirect）
询问报文有两种：回送请求和回答报文，时间戳请求和回答报文。

图片来源同上图

总结

网络总结