IT工程師數位筆記本

關于網絡層的那點事：網絡層是OSI參考模型中的第三層，介于傳輸層和數據鏈路層之間，它在數據鏈路層提供的兩個相鄰端點之間的數據幀的傳送功能上，進一步管理網絡中的數據通信，將數據設法從源端經過若干個中間節點傳送到目的端，從而向運輸層提供最基本的端到端的數據傳送服務。

局域網

傳統以太網：
CSMA／CD協議（載波監聽多路訪問/ 沖突檢測 ）
檢測到沖突后，強化沖突。

以太網的MAC層
MAC地址，即主機在網絡中的站地址或物理地址，由MAC幀負責傳送。6字節以太網地址，前三個字節(即高24位),稱為地址塊或廠商代碼。
MAC幀包含：目的地址（6字節）+ 源地址（6字節）+數據長度（2字節）+ 數據字段（46~1500字節）+FCS（4字節）。

擴展的局域網
在物理層上擴展：
碰撞域 : 三個系的局域網合起來組成了一個大的、共同的碰撞域 ，在任一時刻，只能有一個站在發送數據。
在數據鏈路上擴展：
網橋，通過逆向學習法完善站表（轉發表），并進行路由選擇（轉發或丟棄）。
集線器，交換機都屬于網橋。

虛擬局域網

高速局域網

無線局域網
目前最廣發使用的局域網。
CSMA／CA協議（載波監聽多路訪問/ 沖突避免）有以下3個規則：
如果站X收到RTS，但沒收到CTS幀，則X可以發送自己的數據而不會干擾其他站。
如果站X沒收到RTS，但收到CTS幀，則站X不可以發送自己的數據。
如果站X能收到RTS和CTS， 則站X不可以發送自己的數據。

廣域網

網絡層提供兩種服務：
無連接的網絡服務(數據報服務)
面向連接的網絡服務(虛電路服務)

擁塞控制：網絡擁塞時就會大量丟包，必須進行控制。

X.25網
永久虛電路
交換虛電路

幀中繼
幀中繼的幀格式：標志字段（1字節）+地址字段（2~4字節）+信息+幀序列檢測（2字節）+標志字段（1字節）

網絡互連

網際協議IP是TCP／IP體系中兩個最主要的協議之一。與IP協議配套使用的還有三個協議：
地址解析協議ARP：IP地址—>硬件地址（MAC地址）的轉換。
逆地址解析協議RARP：硬件地址（MAC地址）—>IP地址的轉換。
因特網控制報文協議ICMP：差錯控制與測試。
另外，域名系統DNS：實現從域名到IP地址的轉換。

因特網的IP地址分成為五類，即A類到E類,目前大量使用的IP地址僅A至C類三種。
常用的A類、B類和C類地址都由兩個字段組成，即：
網絡號字段net-id。A類、B類和C類地址的網絡號字段分別為1，2和3字節長，在網絡號字段的最前面有1—3bit的類別比特，其數值分別規定為0，10和110。
A類地址的左邊第一字節值: 1-127,例如 10.237.43.8
B類地址的左邊第一字節值: 128-191,例如 128.37.143.38
C類地址的左邊第一字節值: 192-223,例如 195.71.43.85
主機號字段host-id。A類、B類和C類地址的主機號字段分別為3，2和1字節長。
D類地址是多播地址，左邊第一字節值:224-239,例如 230.138.43.85
E類地址保留在今后使用，左邊第一字節值:>=240,例如243.13.143.185

為避免IP地址的浪費，將主機號劃分成若干個子網。
子網掩碼(subnet mask): 32bit, “1”對應于網絡號和子網號字段，而“0”對應于主機號字段。
A類IP地址，其對應的子網掩碼默認值為 255.0.0.0
B類IP地址，其對應的子網掩碼默認值為 255.255.0.0
C類IP地址，其對應的子網掩碼默認值為 255.255.255.0

例如，IP地址為140.252.20.68,子網掩碼為255.255.255.224。
子網掩碼二進制為:11111111, 11111111,11111111，11100000。
顯然，此IP地址是一個B類地址，因此網絡號net-id是140．252。
子網號共有11位而主機號占5位。上面的IP地址的后兩個字節(20．68)（即0x14.0x44)的二進制記法是: 00010100 01000100。
其中前11位(00010100 010)是子網號，后5位(00100)是主機號。

因特網的路由選擇協議
RIP：路由信息協議，基于距離向量的分布式路由選擇協議。
OSPF：開放最短通路優先，分布式的鏈路狀態協議。

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