cisco[4]网络层

马上ddl 挣扎一下


OSI第三层:网络层

网络层实现了4个基本过程

  • 终端设备编址 – 终端设备配置唯一的 IP 地址。
  • 封装 – 网络层将来自传输层的协议数据单元 (PDU) 封装到数据包中。封装过程中会添加 IP 报头信息
  • 路由 – 网络层提供服务,将数据包转发至另一网络上的目的主机。
  • 解封 – 当数据包到达目的主机的网络层时,主机会检查数据包的 IP 报头。如果在报头中的目的 IP 地址与其自身的 IP 地址匹配,IP 报头将被从数据包中删除。

传输层(OSI 第 4 层)负责管理每台主机上的运行进程之间的数据传输,而网络层协议则指定从一台主机向另一台主机传送数据时使用的数据包结构和处理过程。

IPv4

ip是无连接协议

IPv4报头

  • 版本(Version) – 包含一个 4 位二进制值 0100,用于标识这是 IPv4 数据包。
  • 区分服务或 DiffServ (DS)(Differentiated Services Field) – 以前称为服务类型 (ToS) 字段,DS 字段是一个用于确定每个数据包优先级的 8 位字段。DiffServ 字段的六个最高有效位是区分服务代码点 (DSCP),而后两位是显式拥塞通知 (ECN) 位。
  • 标志(Flags):划分IPv4包
  • 生存时间 (TTL)(Time to Live) – 包含用于限制数据包寿命的一个 8 位二进制值。数据包发送方设置初始 TTL 值,数据包每经过一次路由器处理,数值就减少一。如果 TTL 字段的值减为零,则路由器将丢弃该数据包并向源 IP 地址发送 Internet 控制消息协议 (ICMP) 超时消息。
  • 协议(Protocol) – 字段用于确定下一级协议。此 8 位二进制值表示数据包包含的数据负载类型,使网络层将数据传送到相应的上层协议。常用的值包括 ICMP (1)、TCP (6) 和 UDP (17)。
  • 互联网报头长度 (IHL)、总长度报头校验和用于识别和验证数据包。

IPv4局限性

  • IP 地址耗尽
  • Internet 路由表膨胀
  • 缺乏端到端连接(现在IPv4一般用NAT)

IPv6

IPv6 地址基于 128 位分层编址,而 IPv4 采用的是 32 位。 如果广泛采用IPv6,可能不需要NAT了。

IPv6的报头简化。

  • 流量类别(Traffic class) – 此 8 位字段相当于“IPv4 区分服务 (DS)”字段。
  • 流量标签(Flow label) – 此 20 位字段建议带有相同流量标签的所有数据包收到路由器的相同处理。
  • 下一报头(Next header) – 此 8 位字段相当于“IPv4 协议”字段。它表示数据包传送的数据负载类型,使网络层将数据传送到相应的上层协议
  • 跳数限制(Hop limit) – TTL
  • IPv6 数据包还可能包含扩展报头 (EH),以便提供可选的网络层信息。扩展报头为可选项,位于 IPv6 报头及负载之间。EH 用于分段、安全性、移动性支持等。

路由器

主机转发决策

网络层的另一个作用是在主机之间转发数据包。

主机可以

主机可以将数据包发送至:

  • 自身 – 主机会将数据包发送到一个称作环回接口的特殊 IPv4 地址 127.0.0.1,以对自身执行 ping 操作。对环回接口执行 ping 操作可以测试主机上的 TCP/IP 协议堆栈。
  • 本地主机 – 该主机与发送主机位于同一本地网络。这些主机共享同一个网络地址。
  • 远程主机 – 这是位于远程网络上的主机。这些主机不共享同一个网络地址。

主机路由表

windows 使用 route print 或 netstat – r 命令可以显示主机路由表,包含3个部分:

  • 接口列表 – 列出主机上的介质访问控制 (MAC) 地址和每个网络接口的已分配接口编号,包括以太网、Wi-Fi 和蓝牙适配器。
  • IPv4 路由表 – 列出所有已知的 IPv4 路由,包括直接连接、本地网络和本地默认路由。
  • IPv6 路由表 – 列出所有已知的 IPv6 路由,包括直接连接、本地网络和本地默认路由。

路由器数据包转发决策

数据包到了路由器以后咋办?

路由器的路由表存储下列信息:

  • 直连路由 – 这些路由来自于活动的路由器接口。当接口配置了 IP 地址并激活时,路由器会添加直连路由。路由器的每个接口均连接到一个不同的网段。
  • 远程路由 – 这些路由来自连接到其他路由器的远程网络。通向这些网络的路由可以由网络管理员在本地路由器上手动配置,也可动态配置,后者的方法是启用本地路由器,使其与其他使用动态路由协议的路由器交换信息。
  • 默认路由 – 与主机一样,如果路由表中没有通向目标网络的其他路由,路由器也会将默认路由作为最后选用网关。

直练路由表

  • C – 用于确定直连网络。为接口配置 IP 地址并激活时,会自动创建直连网络。
  • L – 表示这是本地接口。这是路由器接口的 IPv4 地址。

远程网络路由表

  • S – 静态路由
  • D – EIGRP(思科搞的算法)
  • O – OSPF( 开放式最短路径优先 )

路由器是计算机

所以有CPU啊、存储啊啥的

ROM放固件,RAM放运行环境

交换机

配不配?

👇这个之前好像学过了

在加一个show ip interface brief

show ip route

show interfaces

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