计算机网络之网络层

1、网络层

主要任务：将分组从源主机经过多个网络和多段链路传输到目的主机，该任务划分为分组转发和路由选择两种重要功能。

网络层向上层提供面向连接的虚电路服务 和无连接的数据报服务。

1.1、面向连接的虚电路服务

核心思想 ：可靠通信应由网络自身来保证

通信双方沿着已建立的虚电路发送分组

1.2、无连接的数据报服务

核心思想 ：可靠通信应由⽤户主机来保证

不需要建立网络连接，每个分组可走不同路径，因此，每个分组的首部都必须携带目的主机的完整地址。

2、网络层协议

2.1、IPv4数据报格式

⽹络层数据包（IP数据包，Packet）由⾸部、数据2部分组成

2.2、IPv4数据报首部协议

1. ⻓度为4个⽐特，⽤来表示IP协议的版本，0b0100 ->IPv4, 0b0110 -> IPv6。
2. 首部长度占4个比特，最小值为二进制0101，20字节；最大取值为二进制的1111，60字节。
3. 可选字段：长度从1字节到40字节。
4. 填充：⾸部⻓度（20字节固定部分+可变部分）的⻓度不是4字节整数倍时，填充相应数量的全0字节，以确保IPv4数据报的⾸部⻓度是4字节的整数倍。
5. 区分服务：占8个比特，可用于提高网络的服务质量。
6. 总长度：占16个比特

2.3、标识，标志，片偏移

1. 标识：占16个比特
2. 标志：占3个比特
3. 片偏移：占13个比特，片偏移乘以8：字节偏移，每⼀⽚的⻓度⼀定是8的整数倍