网络层
解决网络互连问题
目的：把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同的主机提供通讯服务。
单位：IP数据报。
网络层的功能：
1.路由选择和分组转发。（最佳路径）
2.异构互联网（即将不同的网络互连起来）
3.拥塞的避免（包括开环控制和闭环控制）
IP地址的作用
网络分为IPV4/IPV6
IPV4
IP地址的作用：全球唯一的32位的标识符，标识路由器主机接口。
分为五类
其中ABC类最重要
A的范围（1~126）
B的范围（128~191）
C的范围（192~223）
注意主机号为全0全1有特殊含义（二进制中）
全0代表本机网络，全1代表广播。
可分配地址个数
子网划分和构成超网
由于分类IP地址的空间的利用率有时候很低，因此产生了子网的划分。
子网划分
原来的IP为两级IP地址，在子网划分中IP地址分为了三级，如图所示：
注意最开始的时候子网号不能为全0和全1，由于CIDR技术，则可以使用全0全1。
子网掩码
网络号为全1，主机号为全0。
如图所示为两级的IP地址的子网掩码1
三级的IP地址
将第三位的主机号转换为网络号（如图所示）
然后用IP地址和子网掩码进行（与运算即全1为1，其他都为0）
如上图的三级IP子网为145.13.3.0
例题：
1.写出IP地址和子网掩码的二进制
IP地址141.14.72.24
10010000 00001100 01001000 00001100
子网掩码：
111111111 111111111 11000000 00000000
2.进行与运算得到二进制：
10000000 00001100 01000000 00000000
128.14.64.0
例题2
由于全1的十进制数为255
所以直接看第三位
IP第三位
01001101（77）
第三位子网掩码
11111100（252）
说明180.80.77.55在二进制中前面的22位为在网络号，其中6位为子网号，在第三位中主机号占两位
由于广播分组所以主机号为全1
子网掩码
010011（子网号） 11（主机号）（79）
所以：
180.80.79.255
无分类编制CIDR
CIDR编码
1.消除了传统的A,B,C三类地址以及子网划分的概念。
2.融合子网地址和子网掩码，方便子网划分。CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个CIDR地址块。
网络前缀+主机号
CIDR记法：IP地址后面加上“/”,然后写上网络前缀的位数。
eg ----128.14.35.7/20
二进制 10000000 00001110 00100011 00000111
最小地址块：主机号全为0
二进制 10000000 00001110 00100000 00000000
十进制：128.14.32.0/20
最大地址块：主机号全为1
二进制 10000000 00001110 00101111 11111111
十进制：128.14.47.255、20
CIDR子网掩码
网络前缀全为1，主机号全为0
二进制：11111111 11111111 11110000 00000000
十进制：255.255.240.0
注：因为网络前缀为20 主机号还剩12，所以2^12个地址
构成超网
将多个子网聚合成一个较大的子网，叫做构成超网，或者路由聚合。
构成超网的方法：
最长前缀匹配
因为在使用CIDR，查找路由表可能得到几个匹配结果，应选择具有最长网络前缀的路由，浅醉越长，地址块越小，路由越具体。
例题
D选项为默认路由地址，如果ABC都不正确，只能选择D
由于选项中的所有的网络前缀都大于8
所以目的地址的二进制
从第二位开始看
00010011 11101101 00000101
1.A选项：网络前缀为8
所以子网掩码主机号全为0
00000000 0000000 00000000
所以目的地址为
132.0.0.0/8
2.B选项：网络前缀为11
子网掩码
11100000 00000000 00000000
目的地址为：
132.0.0.0/11（正确相对A更精确）
3.C选项网络前缀22
子网掩码
11111111 11111100 00000000
目的地址为：
132.19.236.0/22
因此答案选择B
例题2
IP地址为192.168.5.0/24（CIDR）
前二十四位为网络号
后八位为主机号
由子网掩码255.255.255.248
看最后一位
十进制 248
二进制11111000
子网号为5，所以最大子网个数2^5=32
主机号为3，所以2^3-2=6
答案选择B
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