1. 网络层功能概述

​ 主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供提供通信服务。网络层传输单位是数据报。

功能一：路由选择与分组转发【最佳路径】

功能二：异构网络互连【依靠路由器把 wifi、4G、校园网等网络互连，构成更大的网络】

功能三：拥塞控制

2. 数据交换方式

2.1 进行数据交换的原因

图一：实现主机间通信，需要大量通信链路

图二：所需通信链路减少了，但是无法支撑远距离通信以及大量主机接入的通信

图三：能很好的解决上述问题

2.2 电路交换

2.3 报文交换

2.4 分组交换

2.4.1 介绍

分组：把大的数据块(报文)分割成许多小的数据块

2.4.1 数据报方式&虚电路方式

2.4.1.1 数据报介绍【因特网在使用】

2.4.1.2 虚电路介绍

2.4.1.3 数据报 & 虚电路

2.4.2 几种传输单元对比

2.5 报文交换 & 分组交换

2.6 小结

3. IP数据报

3.1 TCP/IP协议栈构造

3.2 IP数据报格式

协议字段：TCP ==> 6 UDP ==> 17

3.3 IP数据报分片

3.3.1 最大传输单元MTU

3.3.2 分片所涉及的首部字段

【例题】

3.3.3 部分字段单位

一种八片首饰【总长度单位是1Byte、片偏移单位是8Byte、首部长度单位是4Byte】

4. IPv4地址

4.1 IP编址历史

• 分类的IP地址
• 子网的划分
• 构成超网【无分类编址方法】

4.2 分类的IP地址

4.2.1 IP地址介绍

4.2.2 互联网中的IP地址

4.2.3 分类方法

4.2.4 特殊的IP地址

4.2.5 私有IP地址

路由器对目的地址是私有IP地址的数据报一律不进行转发

4.2.6 各类IP地址可指派数

4.3 网络地址转换【NAT】

4.4 子网划分与子网掩码

4.4.1 分类IP地址的缺点

4.4.2 划分方法

4.4.3 子网划分例子

4.4.4 子网掩码

【例题】

4.4.5 使用子网时分组的转发

4.5 无分类编址CIDR【构成超网】

4.5.1 介绍

【例子】

4.5.2 构成超网

4.5.3 最长前缀匹配

【习题】

5. ARP协议

5.1 介绍

5.2 发送数据的过程

【同一局域网络内】

【不同局域网之间-01】

【不同局域网之间-02】

5.3 例题

6. DHCP协议

6.1 主机如何获取IP地址

1. 静态配置：【如，学校电脑室，由管理员手动配置， IP地址、子网掩码、默认网关】

2. 动态配置【如，学校教室，人员流动大，手机、电脑等主机设备不固定】

6.2 DHCP 介绍

7. ICMP协议

7.1 介绍

网际控制报文协议

7.2 ICMP差错报文

7.2.1 五种类型

第二点的源点抑制已经弃用

7.2.2 ICMP差错报文数据字段

7.2.3 不发送ICMP差错报文的情况

7.3 ICMP询问报文

第三和四种报文已经弃用

7.4 ICMP应用

8. IPv6

8.1 为什么使用IPv6

1. 32位IPv4地址空间已分配殆尽
2. CIDR、NAT等技术的应用治标不治本
3. IPv6能从根本上解决地址耗尽的问题
4. 改进了源IPv4的首部结果，使其能快速处理、转发数据报
5. 支持QoS【Quality of Service 服务质量】指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

8.2 IPv6数据报格式

【简图】

【详图】

8.3 IPv6 & IPv4

8.4 IPv6地址表示形式

8.5 IPv6基本地址类型

8.6 IPv6向IPv4过渡的策略

9. 路由算法及相关路由协议

9.1 路由算法

9.1.1 路由表结构

9.1.2 路由算法分类

9.1.3 分层次的路由选择协议

9.2 RIP协议及距离向量算法

9.2.1 RIP协议

9.2.1.1 介绍

9.2.1.2 RIP协议报文格式

9.2.1.3 特点

好消息传的快，坏消息传的慢

‘

9.2.2 路由信息交换规则

9.2.3 距离向量算法

【例题1】

【例题2】

9.2.4 小结

9.3 OSPF协议及链路状态算法

9.3.1 OSPF协议

9.3.2 链路状态路由算法

9.3.3 OSPF的区域

9.3.4 OSPF分组情况

9.3.5 其他特点

9.4 BGP协议

9.4.1 介绍

9.4.2 BGP协议交换信息的过程

9.4.3 BGP协议报文格式

9.4.4 BGP协议特点

9.4.5 BGP-4的四种报文

9.5 三种路由协议比较

10. IP组播

10.1 IP数据报的三种传输方式

【单播模式下-IP数据报的发送】

【组播模式下-IP数据报的发送】

10.2 IP组播地址

10.3 硬件组播

10.4 IGMP协议与组播路由协议

10.4.1 IGMP协议

网际组管理协议IGMP

10.4.1.1 协议工作图解

10.4.1.2 协议在TCP/IP协议簇中的位置

10.4.1.3 IGMP工作的两个阶段

10.4.2 组播路由选择协议

10.4.2.1 介绍

10.4.2.2 常使用的三种算法

11. 移动IP

11.1 相关术语

11.2 通信过程

12. 网络层设备

12.1 路由器

12.1.1 介绍

12.1.2 输入端口对线路上收到的分组的处理

12.1.3 输出端口将交换结果传送来的分组发送到线路

12.2 三层设备的区别

12.3 路由表与路由转发