大纲要求

（一）网络层的功能

1. 异构网络互连

2. 路由与转发

3. 拥塞控制

（二）路由算法

1. 静态路由与动态路由

2. 距离-向量路由算法

3. 链路状态路由算法

4. 层次路由

（三）IPv4

1. IPv4分组

2. 2.IPv4地址与NAT

3. 子网划分与子网掩码、CIDR

4. ARP、DHCP与ICMP

（四）IPv6

1. IPv6的主要特点

2. IPv6地址

（五）路由协议

1. 自治系统

2. 域内路由与域间路由

3. RIP路由协议

4. OSPF路由协议

5. BGP路由协议

（六）IP组播

1. 组播的概念

2. IP组播地址

（七）移动IP

1. 移动IP的概念

2. 移动IP的通信过程

（八）网络层设备

1. 路由器的组成和功能

2. 路由表与路由转发

核心考点

1. （★★★★★）子网划分和无分类编址CIDR

2. （★★★★★）路由与转发，即各种路由算法

3. （★★★★）IP地址的分类、IP数据报格式、NAT

4. （★★★）ARP、DHCP和ICMP

5. （★★★）3种常用路由选择协议∶RIP、OSPF、BGP

6. （★★）IP组播、移动IP的基本概念

7. （★★）路由器的组成和功能

网络层的功能

异构网络互联

世界上有数以百万计的网络，要实现这些网络的互连是一件相当困难的事情，因为这些网络并没有统一的标准。

而让大家都使用同一个网络也是不可能的，因为用户的需求是多种多样的，不可能有一种单一的网络能够适应所有用户。虽然网络不可能一样，但是可以想办法使用一种协议让路由器连接的网络都遵守这种协议，在这种情况下可以将互连起来的网络看成一个虚拟互联网络。

虚拟互联网络也就是逻辑互联网络，它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的，但是利用协议可以使这些性能各异的网络让用户看起来好像是一个统一的网络，如图4-1所示。这种协议就是网络层重点讨论的IP。

将网络互连起来肯定需要一些中间设备（又称为中间系统或中继系统），根据中继系统所在的层次，可以有以下 4种不同的中继系统。

1. 物理层的中继系统∶中继器或集线器。
2. 数据链路层的中继系统∶网桥或交换机。
3. 网络层的中继系统∶路由器。
4. 网络层以上的中继系统∶网关。

当中继系统是中继器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。互联网都是指用路由器进行互连的网络。

使用虚拟互联网的好处∶当互联网上的主机进行通信时，就好像在同一个网络上通信，而看不见互连的具体的网络异构细节（如超时控制、路由选择协议等）。

可能疑问点∶"尽最大努力交付"都有哪些含义?

解析∶

1. 不保证源主机发送出来的IP数据报一定无差错地交付到目的主机。
2. 不保证源主机发送出来的IP数据报都在某一规定的时间内交付到目的主机。
3. 不保证源主机发送出来的IP数据报一定按发送时的顺序交付到目的主机。
4. 不保证源主机发送出来的IP数据报不会重复交付到目的主机。
5. 不故意丢弃IP数据报。丢弃IP数据报的情况∶路由器检测出首部检验和有错误；或由于网络中通信量过大，路由器或目的主机中的缓存已无空闲空间。

但是要注意，IP数据报的首部中有一个"首部检验和"。当它检验出IP数据报的首部出现了差错时，就将该数据报丢弃。

因此，凡交付给目的主机的IP数据报都是IP数据报的首部没有出现差错的，或没有检测出来有差错的。这就是说，传输过程中出现差错的IP数据报都被丢弃了。

例如，源主机一连发送了1000个IP数据报，结果有9999个IP数据报都出现了差错，因而都被丢弃了。这样，只有一个不出错的IP数据报最后交付给了目的主机。这也完全符合"尽最大努力交付"的原则。甚至当所发送的10000个IP数据报都被丢弃了，也不能说这不是"尽最大努力交付"，只要路由器不是故意地丢弃IP数据报即可。

现在因特网上绝大多数的通信量都属于"尽最大努力交付"。如果要保证数据可靠地交付给目的地，则必须由使用 IP的高层软件来负责解决这一问题。

网络层

原文：https://www.cnblogs.com/lihello/p/13655713.html