导图
一、网络层功能
注释： 数据报和分组的关系：分组是一段比较长的数据，将它进行切割成一段段之后就得到数据报 功能一就是让数据在路由器之间走最佳的路径 功能二就是让不同的设备（手机，电脑，平板等）都能正常连接 功能三见图中解释 开环控制就是在拥塞之前就提前设计解决 闭环控制就是在拥塞时自动调整解决问题二、数据交换方式
为什么要进行数据交换？因为每个节点之间都拉网线太麻烦了也不实际，所以通过大量交换设备互联进行数据交换
2.1 电路交换
常见的例子：打电话
注释：
链路支持多路复用（可参考数据链路层的TDM等）
特点是独占资源，因为两者建立了连接
2.2 报文交换
注释：报文发送的过程
1.源先根据报文加上ip地址，物理地址等，通过物理层发送
2.交换机收到报文之后，先进行存储，等待链路空闲之后进行转发，但是转发的路径不是固定的，是比较随机的
3.最后通过许多交换机最终到达目的地
2.3 分组交换
分组交换和报文交换基本相同，就是将报文切割之后再进行发送
2.4 分组交换和报文交换的具体计算对比
注释：是怎么计算的？
报文交换：一共三段，每段都需要10000bit/1000bps=10s，三段就是3x10=30s
分组交换：可以分为两段，一个是第一个数据开始发到最后一个数据从源发出，一段是最后一个数据到达目的地。第一段总时间是10000bit/1000bps=10s，第二段总时间是（10/1000）*2=0.02s，所以总时间是10.02s。
理解一下，这里就是报文交换的时候，由于报文没有分割，所以即使先到的数据也不能先发走，只能等到最后一段报文全部到了之后才能一起走，相对于分组交换明显拖慢了前面数据的速度，所以导致报文交换明显慢于分组交换
可以看到分组交换明显快于报文交换，所以我们通常使用分组交换
2.4.1 分组传输的两种方式
三. IP数据报
计算偏移量时记住是以0开始的就行，以每一篇最开始的除以8得到的数值就是偏移量
MF和DF的定义见上图
四. IPV4
4.1 ipv4地址
ipv4地址：全球唯一的表示某一个主机或者路由器接口的编码
4.1.0 ip地址分类
4.1.1 特殊ip地址
4.1.2 私有ip地址
解释一下
为什么A类最大是126.xxx.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是0，一共八位，所以二进制表示位0xxxxxxx，最大就是2^7-1=127，但是因为127.xxx.xxx.xxx是特殊ip地址，所以将其去掉
为什么B类最大是191.255.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是10，一共八位，所以二进制表示位10xxxxxx，最大就是10111111=191，最小就是10000000=128，无特殊ip地址
为什么C类最大是223.255.xxx.xxx？
因为网络号最开始第一位是110，一共八位，所以二进制表示位110xxxxx，最大就是11011111=223，最小就是10000000=192，无特殊ip地址
4.2 网络地址转换NAT
注释：连接内网和外网，就是找个代理的用它的ip地址与外面收发数据
NAT需要构建NAT转换表，既要存广域网（WAN，外网）也要存局域网（LAN，内网）的ip地址和端口号
注释：连接内网和外网，就是找个代理的用它的ip地址与外面收发数据
NAT需要构建NAT转换表，既要存广域网（WAN，外网）也要存局域网（LAN，内网）的ip地址和端口号
4.3 子网划分和子网掩码
4.3.1 为什么要子网划分？
总结一下，就是ip不够用，所以需要额外整个子网扩展ip
注释：
为什么子网好能全0或者全1：因为CIDR编址（可见下一段）
为什么主机号不能全0或者全1：因为全0代表本网络，全1代表广播分组
4.3.2 子网掩码
子网掩码就是用来和ip地址一起计算子网的地址的
方法就是讲子网掩码逐位写成二进制然后而原来ip地址进行与运算，就可以得到子网ip地址
因为255是11111111，所以如果写着255的话，ip地址和子网ip地址对应的地方的数值就相同
这道题可以看出来，即使子网掩码不同，相同ip地址对应的子网ip地址也可能相同
但是子网掩码不同，划分的子网数目不同
为什么划分的子网数目不同？或者说怎么算划分的子网位数目？
以255.255.192.0为例，255是11111111即八个1,192是11000000即2个1，一共是82+2=18个1，一共有32位地址，所以剩余有32-18=14位
以255.255.224.0为例，255是11111111即八个1,224是11100000即3个1，一共是82+3=19个1，一共有32位地址，所以剩余有32-19=13位
这道题先将255.255.252.0计算出一共有8+8+6=22位网络号位
所以就有32-22=10位主机号位
将180.80.77.55解析，可以知道在77部分某部分开始会用来表示主机号位
77的二进制是0100 1101，因为一共有22位网络号位，所以010011 （此处分开） 01，从这个01开始是主机号位。
所以用来表示子网ip地址的应该是180.80.76（010011 00）.xxx PS注意76括号内后两位二进制00
但是本体是发布广播地址，所以主机号全部都要是1
所以应该是180.80.79（010011 11）.255（11111111）注意79括号内后两位二进制11
注释：
1.这里特定主机路由就是指找特定的处理这里这个ip地址的路由
2.默认路由会将这个数据报发给另一个路由，直至找到对应的路由，或者TTL耗尽被丢弃
4.4 无编制CIDR
使用CIDR可以聚合网络
如图，通过缩短前缀，R1和R2就可以合并在206.1.0.0/16的子网下
但是这样转发表之中就会有多个匹配结果，所以我们使用最长前缀匹配
最长前缀匹配就是在计算后符合同一子网的时候，选前缀越长的
这道题选B
因为本网络是192.168.5.0/24，就是192.168.5.（0000 0000）/24，将248写成二进制是11111 000，有五个1，所以前五位都可以作为子网的编号，剩下的三位就是用来分配子网内剩余的地址了，因为不能全0或者全1，所以还要减2
五 重要协议
5.1 ARP协议
5.2 DHCP协议
5.3 ICMP协议
5.3.1 ICMP协议概述
ICMP，IGMP处于网络层和传输层之间，就是为了更好地转发ip数据报和提高交互成功的几率
5.3.2 ICMP差错报告报文
ICMP差错报告报文如何与IP数据报结合
五种ICMP差错报文
其中源点抑制已废弃不用
四种不发送ICMP差错报文的情况
注释：组播是指由一点到多点，但不是无脑发到所有点，无脑发到所有点的是广播，组播有筛选条件
5.3.3 ICMP询问报文
四种ICMP询问报文
后两种是掩码地址请求和回答报文，路由器询问和通告报文，这两个已经废弃不再使用
5.3.4 ICMP的应用
1.ping命令：测试两个主机之间连通性，使用了ICMP回送请求和回答报文
2.traceroute命令：跟踪一个分组从原点到终点的路径，使用了ICMP时间超过差错报告报文
traceroute命令讲解
六. IPV6
6.1 为什么有ipv6？
就是IPV4地址用完了，从根本上增加ip地址数目，之前讲的NAT和CIDR也只是在IPV4的基础上扩展了IPV4地址数目，治标不治本
6.2 IPV6地址表现形式
6.3 IPV6数据报格式
6.4 IPV4和IPV6的区别
6.5 IP基本地址类型
6.6 IPV4和IPV6之间的过渡
如果是ipv6的数据报到了ipv4，就用ipv4重新封装，把ipv6数据报前面加上ipv4伪装成ipv4数据报继续传输，直至到了ipv6路由再解开ipv4伪装
7 IP组播（多播）
7.1 什么是组播
单播只能一对一，广播必须一对全部，组播就可以是一对全部中的一部分
辅助理解：单播所占资源多
7.2 IP组播地址
7.3 硬件组播
就像全F的mac地址代表广播一样，00-10-5E打头的MAC地址就代表组播
7为什么最大是00-10-5E-7F-FF-FF？因为只有最后23位决定
7.4 IGMP协议与组播路由选择协议
7.4.1 IGMP协议
注释：IGMP只能知道有没有组播组成员，对有几个组播组成员，成员在哪个地方都不知道
7.4.2 组播路由选择协议
八 移动IP
移动IP不等于动态IP（DHCP获得的）
移动IP的可以让用户因为地理原因等等，即使不在内网也可以访问内网的东西