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網絡層
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分組交換的兩種傳輸方式
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IP地址32位（IPv4），但一般用點分十進制表示，三個歷史進程，將PDU稱爲數據報
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分類的IP地址，分爲網絡號net-id和主機號host-id
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A類地址，用於單播，1字節（8位）網絡號，最前面類別位爲0
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B類地址，用於單播，2字節（16位）網絡號，最前面類別位爲10
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C類地址，用於單播，3字節（24位）網絡號，最前面類別位爲110
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D類地址，用於多播，最前面類別位爲1110
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E類地址，保留，最前面類別位爲1111
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注：路由器僅根據目的主機所連接的網絡號來轉發分組，不考慮目的主機號，用中繼器或網橋連接起來的若干個局域網仍爲一個網絡（具有相同的網絡號）
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劃分子網，從兩級IP地址變成三級IP地址，分爲網絡號net-id，子網號subnet-id，主機號host-id
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劃分子網只是把主機號在劃分，不改變原來的網絡號
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子網掩碼一般選用連續的1，一共32位，後面有n個0，就可以容納2^n-2個主機（全0全1不能用）
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A類地址默認子網掩碼爲255.0.0.0（11111111 00000000 00000000 00000000）
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B類地址默認子網掩碼爲255.255.0.0
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C類地址默認子網掩碼爲255.255.255.0
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網絡地址由IP地址和子網掩碼進行AND運算得出，代表一個子網
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CIDR 無分類編址（無類別域間路由選擇，構造超網）消除了傳統的A、B、C類地址以及子網劃分的概念，分爲網絡前綴network-prefix和主機號host-id
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斜線計法，/後寫上網絡前綴所佔位數，例如：128.14.35.7/20（10000000 00001110 00100011 00000111），後面的12位都爲0就是最小地址，都是1就是最大地址
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CIDR的地址掩碼也可以稱爲子網掩碼（1的個數=網絡前綴的長度=斜線後面的數字）
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CIDR不使用子網是指沒有在32位地址中指出子網號字段，但也可以根據需要增長網絡前綴來劃分子網
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構成超網的方法：就是將網絡前綴縮短，網絡前綴越短，其地址塊所包含的地址數就越多
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最長前綴匹配：路由表中每個項目由“網絡前綴”和“下一跳地址”組成，但是在查找路由表時，可能會得到不止一個匹配結果；應當從匹配結果中選擇具有最長網絡前綴的路由，這叫做最長前綴匹配，這是因爲網絡前綴越長，其地址塊就越小，路由就越具體
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IP數據報的總長度上限爲65535字節，但是受限於其下面數據鏈路層所規定的MTU值，如果所傳送的數據報超過了MTU值，就要進行分片處理
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IPv6地址128位，使用冒號十六進制表示，將PDU稱爲分組，無需使用DHCP，向IPv6過渡可以使用雙協議棧或隧道技術
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IP 網際協議：使用IP協議可以把互連後的計算機網絡看成是一個虛擬互連網絡（邏輯互連網絡，或稱爲互聯網）
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ARP 地址解析協議：將IP地址轉換爲相應的物理地址（硬件地址）
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ARP 高速緩存（ARP cache）裏面有本局域網上各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表
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RARP 逆地址解析協議（舊協議，目前已集成在DHCP協議中）：將物理地址（硬件地址）轉換爲相應的IP地址
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ICMP 網際控制報文協議：使主機或路由器報告差錯情況、提供有關異常情況的報告，可更有效轉發IP數據報、提高交付成功機會；有如下兩個重要應用
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PING 分組網間探測，測試兩臺主機間的連通性（應用層未通過傳輸層直接使用網絡層ICMP）
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traceroute/tracert 路由追蹤，跟蹤一個分組從源點到終點的路徑（故意讓發送的UDP用戶數據報使用一個非法的UDP端口，ICMP返回端口不可達差錯報文，達到測試的目的）
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ICMPv6 將ARP和IGMP的功能合併到其中
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路由選擇協議
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路由器結構：路由選擇（多個路由器協同工作，構造除路由表）和分組轉發（僅涉及到一個路由器，使用轉發表），轉發表由路由表中導出，但都可以籠統的稱爲路由表
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IGP 內部網關協議，AS 自治系統內部使用的路由選擇協議
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RIP 路由信息協議，採用距離向量協議，使用IP，適用於小型互聯網，按固定時間僅和相鄰路由器交換所知道的全部信息（路由表），很少被使用
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OSPF 開放最短路徑優先，採用鏈路狀態協議，使用UDP，適用於大型互聯網，當鏈路狀態發生變化時用泛洪法向本自治系統所有路由器發送本路由器部分信息（相鄰的所有路由器的鏈路狀態）
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EGP 外部網關協議，兩個自治系統邊界路由之間使用的路由選擇協議
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BGP-4 邊界網關協議，常簡寫爲BGP，採用路徑向量協議，使用TCP，每一個自治系統的管理員至少要選擇一個路由器當作BGP發言人（往往是BGP邊界路由器，但也可以不是，必須運行BGP協議外還要運行該自治系統所使用的內部網關協議），兩個自治系統的BGP發言人交換路由信息時要先建立TCP連接（端口179），然後在連接上交換BGP報文以建立BGP會話，力求尋找一條可達且不兜圈子的路由，而非最佳路由
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IGMP 網際組管理協議：讓連接在本局域網上的多播路由器知道本局域網上是否有主機上的某個進程參加或退出了某個多播
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NAT 網絡地址轉換，在專用網絡內部使用本地地址，在連接到互聯網時NAT路由器將本地地址轉換爲全球IP地址
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NAPT 網絡端口地址轉換，是使用端口號的NAT
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MPLS 多協議標記交換，在入口結點給每一個IP數據報打上固定長度的標記，根據標記在二層用硬件進行轉發，比在三層查路由表（採用二分查找）快得多，MPLS算是2.5層協議
