小马哥网络课笔记12------网络层

网络层（Network）

• 路由器属于网络层

• 网络层数据包(IP数据包，Packet) 由首部、数据2部分组成
  数据:很多时候是由传输层传递下来的数据段(Segment)

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网络层首部——版本、首部长度、区分服务

• 版本 (Version)
  占4位
  0b0100: lPv4
  0b0110: lPv6

• 首部长度 (Header Length)
  占4位，二进制乘以4才是最终长度
  0b0101: 20 （最小值）
  0b1111: 60（最大值）

• 区分服务 (Differentiated Services Field)
  占8位
  可以用于提高网络的服务质量(QoS, Quality of Service)

网络层首部——总长度

• 总长度(Total Length)
  占16位
  首部+数据的长度之和，最大值是65535

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• 由于帧的数据不能超过1500字节，所以过大的IP数据包，需要分成片(fragments) 传输给数据链路层
  每一片都有自己的网络层首部(IP首部)

网络层首部——标识、标志

• 标识(Identification)
  1.占16位
  2.数据包的ID，当数据包过大进行分片时，同一个数据包的所有片的标识都是一样的
  3.有一个计数器专门]管理数据包的ID,每发出一个数据包，ID就加1

• 标志(Flags)
  1.占3位
  2.第1位(Reserved Bit) :保留
  3.第2位(Don't Fragment) : 1代表不允许分片，0代表允许分片
  4.第3位(More Fragments) : 1代表不是最后一片，0代表是最后一片

网络层首部——片偏移

• 片偏移(Fragment Offset)
  1.占13位
  2.片偏移乘以8:字节偏移
  3.每一片的长度一定是8的整数倍

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• ping ke.qq.com -l 4000

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网络层首部——生存时间

• 生存时间(Time To Live, TTL)
  1.占8位
  2.每个路由器在转发之前会将TTL减1,一旦发现TTL减为0，路由器会返回错误报告
  3.观察使用ping命令后的TTL,能够推测出对方的操作系统、中间经过了多少个路由器
  4.一般访问一个地址，转发几次路由器就可以了。
  5.设计TTL的目的是防止数据在几个路由器之间循环转发，占用资源。

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网络层首部——协议、首部校验和

• 协议(Protocol)
  1.占8位
  2.表明所封装的数据是使用了什么协议

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• 首部校验和(Header Checksum)
  用于检查首部是否有错误