计算机网络 第5章 网络层

第5章网络层5.1概述

5.1.1网络互联

图5.1一个互联网的例子

图5.2网络层实现分组穿越互联网的传输5.1.2分组交换

5.1.3路由器

1. 路由器的结构和功能

2

数据结构(C++版)

图5.3路由器的结构2. 3层交换机

5.1.4Internet网际层

1. 网际层提供的服务及其特点

2. 网际层的协议

5.2网际协议(IP)

5.2.1分类IPv4地址及划分子网

1. 分类IPv4地址

图5.4IP地址结构

计算机网络（第3版）

2. 划分子网

图5.5子网号和子网掩码示例3. 私有地址

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数据结构(C++版)

5.2.2IP数据报格式

图5.6IP数据报格式及服务类型子字段结构5.2.3IP差错检验算法

1. 发送方生成检验和

2. 接收方校验检验和

3. 检验和算法示例

计算机网络（第3版）

图5.7检验和算法的例子5.2.4IP数据报的分片与重组

1. IP数据报封装中的问题及解决方案

2. IP数据报分片

图5.8数据报分片示例

3. 片重组

4. 分片与重组控制

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数据结构(C++版)

5.2.5IP数据报转发

1. IP数据报转发机制

图5.9路由表示例2. 基本的IP数据报转发算法

计算机网络（第3版）3. 统一的IP数据报转发算法

图5.10子网IP数据报转发5.2.6IP数据报选项

图5.11选项码

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数据结构(C++版)

5.3地址解析协议(ARP)

5.3.1概述

1. IP数据报传输过程中地址的使用

图5.12IP地址和物理地址的使用

计算机网络（第3版）2. 如何由IP地址得到物理地址

图5.13R1中地址的查找和转换5.3.2ARP地址解析机制

1. 基于动态绑定的解析机制

图5.14ARP地址解析的工作过程2. 提高ARP解析效率

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数据结构(C++版) 5.4因特网控制报文协议(ICMP)

5.4.1ICMP及其报文格式

图5.15ICMP数据的封装

5.4.2ICMP报文

1. 差错报告报文

2. ICMP控制报文

图5.16ICMP路由重定向3. ICMP请求/应答(request/reply)报文

4. 路由器发现(router discovery)报文

5.5无类别域间路由选择(CIDR) 5.5.1CIDR编址

1. CIDR产生的背景

2. CIDR地址及记法

3. CIDR地址分配示例

5.5.2构造超网

5.5.3最长前缀匹配

5.6路由选择协议

5.6.1概述

1. 路由表的优化更新问题

2. 两类路由选择协议

3. 动态路由选择示例

图5.17动态路由选择的简单例子5.6.2路由信息协议(RIP)

1. 距离矢量路由算法

图5.18距离矢量算法的例子

图5.19路由更新2. 路由信息协议RIP

图5.20RIP2报文格式

5.6.3开放最短路径优先协议(OSPF)

1. SPF路由选择算法

图5.21Dijkstra算法示例

图5.22以a为根的最短路径树

2. OSPF路由选择协议概述

3. OSPF报文

图5.23OSPF报文格式

4. 单区OSPF操作

5. 链路状态信息的分区管理

图5.24OSPF自治系统分区示例5.6.4边界网关协议(BGP)

1. BGP及其特点

2. BGP路由选择示例

图5.25BGP路由选择示例3. BGP报文

4. BGP的路由信息交换过程示例

图5.26BGP路由信息交换的例子5.7IP多播

5.7.1概述

1. 什么是IP多播

图5.27多播示例

2. IP多播地址

3. IP多播协议

5.7.2因特网组管理协议(IGMP)

1. IGMP报文

图5.28IGMP报文格式及其封装

2. IGMP工作机制

3. 提高IGMP工作效率

5.7.3距离矢量多播路由选择协议(DVMRP)

1. 概述

2. RPF构造广播树

图5.29构造多播树3. 对广播树剪枝构造多播树

4. 多播隧道

图5.30多播隧道

5.8下一代的网际协议IPv6

5.8.1概述

5.8.2IPv6地址

1. IPv6地址类型和地址空间

2. IPv6地址记法

3. 全球单播地址

图5.31IPv6全球单播地址5.8.3IPv6数据报格式

1. IPv6数据报

图5.32IPv6数据报的一般形式2. IPv6数据报基本首部

图5.33IPv6数据报基本首部格式3. IPv6数据报扩展首部

图5.34有路由选择扩展首部的IPv6数据报5.8.4IPv4向IPv6过渡

1. 双协议栈技术

图5.35双协议栈传送IPv6数据报示例2. 隧道技术