网络层
1.网际协议IP
与网际协议配套的四个协议是：ARP、RARP、ICMP、IGMP
- 地址解析协议ARP：解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址到硬件地址的映射。
- 逆地址解析协议RARP：解决同一个局域网上的主机或路由器硬件地址到IP地址的映射。
- 网际控制报文协议ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会。
- 网际组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
2.虚拟互联网络
没有一种单一的网络能够满足用户的所有需求，所以需要网络互联。常见的网络互连设备：
物理层中间设备：转发器
数据链路层中间设备：网桥和桥接器
网络层中间设备：路由器
上面层中间设备：网关
3.IP地址
IP地址：每一个连接在互联网上的主机或者路由器，会分配一个全世界范围内唯一的32位标识符。
- 分类的IP地址
- 划分子网
- 构造超网
每一个地址都由主机号和网络号组成
主机号中全0表示网络地址，全1代表广播地址
3.1 分类的IP地址
分为A类、B类、C类、D类、E类
3.1.1 A类：
- A类地址由一个字节的网络地址和3个字节的主机地址。
- 网络地址的最高位为“0”，网络地址可表示的个数为(27-2)126,除去0.0.0.0（代表本网络），和
127.0.0.1代表本地软件环回地址 - 可表示的范围为1.0.0.0-126.255.255.255
- 最大主机数为（2563-2),主机数全0，代表该Ip是本主机，主机数全1，代表本网络的所有主机。
3.1.2 B类：
- B类地址由占两个字节的网络地址和占两个字节的主机地址组成
- 网络地址的最高位为“10”， 网络地址的个数为（214-1)
- 可表示的范围为128.1.0.0-191.255.255.255
- 最大主机数为（2562-2),全0，全1的情况排除
3.1.3 C类：
- C类地址由占三个字节的网络地址和占一个字节的主机地址组成
- 网络地址的最高位为“110”，网络地址的个数为（221-1)
- 可表示的范围为192.0.0.0-223.255.255.255
- 最大主机数为（256-2),全0，全1排除在外
3.1.4 D类：
D类为多播地址，从“1110”开始
3.1.5 E类：
E类留作今后使用，从“11110”开始
4.ARP解析协议
ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址到物理地址的映射。局域网上的每一个主机都有一个ARP高速缓存（ARP cache),里面有所在局域网每一个主机的IP地址到物理地址的映射。
如果所要找的主机和源地址不在同一个局域网上，则通过ARP找到本局域网内的一个路由器，然后把分组转发给这个路由器，这个路由器通过转发分组转发给下一个网络。
5.划分子网
5.1分类网络的缺点：
- 两级IP地址的缺陷
- IP地址空间利用率很低
- 给每一个物理网络分配一个网络号，会使路由表变得很大，而使性能变坏。
- 两级的IP地址分类不灵活
5.2划分子网的思想：
- 划分子网属于一个单位的内部事情，对外部表现的没有划分子网
- 划分子网的方法是从主机号借用若干位作为子网号
- 路由器收到IP数据包之后，按照目标网络号和子网号进行定位目标子网
6.构造超网
- CIDR（无分类域间路由选择）：
- 用网络前缀代替网络号和子网号，后面的部分指明主机
- CIDR网络前缀相同的IP地址组成一个“CIDR地址块“
7.网际控制报文协议（ICMP）
7.1 ICMP报文种类
- ICMP差错报文
- ICMP询问报文
7.2 ICMP差错报告报文共有5种：
- 终点不可达
- 源点抑制
- 时间超过
- 参数问题
- 改变路由
7.3 ICMP询问报文共有两种
- 请求报文和回答报文
- 时间戳报文和回答报文
8.路由选择协议
8.1两大类路由选择协议
- 内部网关协议：一个自治系统内部使用的路由选择协议。有多种协议RIP、OSPF协议。
- 外部网关协议：一个自治系统，把路由选择信息传递到另一个自治系统。目前使用的就会BGP。
8.2 RIP协议
RIP协议是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，其主要特点：
- 仅和相邻的路由器交换信息
- 交换的是所有路由信息
- 按固定的时间间隔交换信息
8.3 OSPF 协议
OSPF最主要的特征就是使用分布式的链路状态协议，其主要特点：
- 使用洪泛法向本自治系统中所有路由器发送信息。
- 发送的信息是与本链路相邻的所有路由器的链路状态
- 只有所有链路状态改变时，路由器才使用洪泛法向所有路由器发送消息