网络层引言
网络层在哪里？
网络层要做什么？
将源端数据包（分组）一路送到接收方
源和目的之间的网络有哪些类？
数据报网络
提供无连接的服务
独立寻址
虚电路网络：提供面向连接的服务
预先建立路由
IP 地址
什么是IP？
标识收发数据机如计算机的网卡,一个网卡对应一个ip地址,一个计算机可以拥有多个网卡即拥有多个ip地址
IP地址
点分十进制表示
32位被分成了4个8位组
相邻8位组之间用“.”分隔
每个8位组转换成十进制数，从0到255
地址的层次结构
地址的分类
三类IP地址的比较
保留的IP地址
D类（224.0.0.0239.0.0.0）和E类（240.0.0.0254.0.0.0）
网络地址：主机部分全为“0”的IP 地址如32位全为0，0.0.0.0：表示这个主机,这个网络
广播地址：主机部分全为“1”的 IP 地址如32位全为1，255.255.255.255
127.0.0.0：Lookback Network
127.0.0.1 Lookback test
广播
泛洪广播（Flood Broadcast） = 本地广播（Local Broadcast）
定向广播（Direct Broadcast）
IP地址的分配
ICANN域名和地址分配机构负责总池：层级分配
子网规划
子网
局域网不断增长，越来越难于管理，必须将它分割成子网
一个网络被分隔成几个部分（子网），但是在外界看来，该网络仍被看成一个整体 (体现在路由表例上，就是外部的路由器只对应一条路由）
子网掩码
作用
路由器使用子网掩码决定分组往哪个子网转发
表示
可用点分十进制表示（1表示网络位，0表示主机位），也可用“/网络位数+子网位数”表示如255.255.255.224，202.10.23.102/27
原理
路由器采用“AND”操作（目的IP和子网掩码）(全为1才是1，其他都是0)，得到目的网络地址,使用这种机制，路由器不必记录全部主机的IP地址，缩减了路由器的规模。
缺省的子网掩码
A：255.0.0.0 （8位网络位）/8
B：255.255.0.0 （16位网络位） /16
C：255.255.255.0 （24位网络位）/24
一些子网地址的分析
网络地址、广播地址和主机地址
第一个地址是网络地址，最后一个地址是广播地址，其他都是主机地址。
什么是子网规划
划分子网实际上建立了一个由网络、子网和主机构成的三级层次结构
如何进行子网规划?
子网规划：将大网络分割成小网络
借位原则：
从主机域的高位开始借位
主机域至少保留 2 位
IP 分组
IP 分组格式
协议版本：标明IP协议的版本号,IPv4 : 0100和IPv6 : 0110
报头长度：IP 头长度
服务类型：表明该分组的重要程度
数据报总长度：指明整个数据分组的总长度，包括数据头和数据。单位“字节”
数据报标识号：标识当前数据报的序列号，由发送者分配，以便接收方可以依据来做重组。
标志：分组是否分片，帮助收方重组
生存时间：Time-to-Live(TTL)维护一个计数器，递减为零时，数据报被丢弃，防止分组在网络中无限循环。
用户协议：用来指定传输层协议.17(UDP) or 6(TCP)
报头检验和：针对头部计算校验和，验证分组头部的正确性
数据报选项：可变长字段Allows IP to support various options, such as security, route, error report ...
填充：确保IP头是32位的整数倍
使用WireShark在网络上抓取真实的分组
