网络设备_百度百科
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及部件是连接到网络中的物理。的种类繁多，且与日俱增。基本的网络设备有：（无论其为个人电脑或）、、、、器、、卡（NIC）、（WAP）、和、光纤收发器、光缆等。
网络设备简介
不论是局域网、还是广域网，在物理上通常都是由网卡、集线器、交换机、路由器、网线、RJ45接头等网络连接设备和传输介质组成的。网络设备又包括中继器、网桥、路由器、网关、防火墙、交换机等设备。
网络设备服务器
服务器是计算机网络上最重要的设备。服务器指的是在网络环境下运行相应的应用软件，为网络中的用户提供共享信息资源和服务的设备。服务器的构成与微机基本相似，有处理器、硬盘、内存、系统总线等，但服务器是针对具体的网络应用特别制定的，因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的差异。通常情况下，服务器比客户机拥有更强的处理能力、更多的内存和硬盘空间。服务器上的网络操作系统不仅可以管理网络上的数据，还可以管理用户、用户组、安全和应用程序。[1]
服务器是网络的中枢和信息化的核心，具有高性能、高可靠性、高可用性、I/O吞吐能力强、存储容量大、联网和网络管理能力强等特点。
服务器可以适应各种不同功能、不同环境，分类标准也变得多样化：按应用层次进行划分（入门级、工作组级、部门级、企业级）、按处理器架构进行划分（X86\IA64\RISC）、按服务器的处理器所采用的指令系统划分（CISC\RISC\VLIW）、按用途进行划分（通用型、专用型）、按服务器的机箱架构进行划分（台式服务器、机架式服务器、机柜式服务器、刀片式服务器）等。
服务器的选择：
1、性能要稳定，为了保证网络能正常运转，所选择的服务器首先要确保稳定，另一个方面，性能稳定的服务器意味着为公司节省维护费用。
2、以够用问准则。
3、应考虑扩展性，为了减少更新服务器带来的额外开销和对工作的影响，服务器应当具有较高的可扩展性。可以及时调整配置来适应发展。
4、便于操作和管理。
5、满足特殊要求。
6、硬件搭配合理，为了能使服务器更高效地运转，要确保所购买的服务器的内部配件的性能必须合理搭配。[1]
网络设备中继器
（Repeater)
是互连的最简单设备，它工作在OSI体系结构的，它接收并识别网络信号，然后再生信号并将其发送到网络的其他分支上。要保证能够正确工作，首先要保证每一个分支中的和逻辑链路协议是相同的。例如，在802.3以太和802.5局域网之间，是无法使它们通信的。
但是，可以用来连接不同的物理介质，并在各种物理介质中传输。某些的很像多端口的，它可以连接不同类型的介质。
是扩展网络的最廉价的方法。当扩展网络的目的是要突破距离和结点的限制时，并且连接的网络分支都不会产生太多的数据流量，成本又不能太高时，就可以考虑选择。采用连接网络分支的数目要受具体的限制。
没有隔离和过滤功能，它不能阻挡含有异常的从一个分支传到另一个分支。这意味着，一个分支出现故障可能影响到其它的每一个网络分支。
是有多个端口的。简称HUB
网络设备网桥
工作于OSI体系的。所以OSI模型以上各层的信息对来说是毫无作用的。所以协议的理解依赖于各自的。
包含了的功能和特性，不仅可以连接多种介质，还能连接不同的物理分支，如和，能将在更大的范围内传送。的典型应用是将分段成，从而降低数据传输的，这样的网桥叫“本地”桥。用于上的叫做“远地”桥。两种类型的桥执行同样的功能，只是所用的不同。
生活中的就是。
网络设备路由器
器工作在OSI体系结构中的，这意味着它可以在多个网络上交换和路由数据。器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。比起，器不但能
过滤和分隔网络信息流、连接网络分支，还能访问中更多的信息。并且用来提高的。
包含有、连接信息、信息和发送代价等。
器比慢，主要用于或广域网与的互连。
是和器的合并。
网络设备网关
（gateway）网关把信息重新包装的目的是适应目标环境的要求。
网关能互连异类的网络，
网关从一个环境中读取数据，剥去数据的老协议，然后用目标网络的协议进行重新包装。
网关的一个较为常见的用途是在的微机和或大型机之间作翻译。
网关的典型应用是网络专用。
网络设备防火墙
（Firewall）
在网络设备中，是指。
是指把防火墙程序做到芯片里面，由硬件执行这些功能，能减少CPU的负担，使更稳定。
是保障内部的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全。因此，日常例行的检查对于保证的安全是非常重要的。
系统中存在的很多隐患和在暴发前都会出现这样或那样的苗头，例行检查的任务就是要发现这些安全隐患，并尽可能将问题定位，方便问题的解决。
网络设备交换机
交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。
广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
网络设备其他
：典型的个人计算机就是个体用户所拥有的计算机、或笔记本电脑。微型的最常见的类型就是，应用于大多数的组织机构之中。
：网络上，储存了所有必要信息的或其它网络设备，专用于提供特定的服务。例如，中储存了与某些数据库相关的所有数据和软件，允许其它网络设备对其进行访问，并处理对数据库的访问。文档就是和储存设备的组合，专用于供该网络上的任何用户将文档储存到服务器中。就是对一台或多台进行管理的设备，而就是对进行管理的。
：卡（NIC）是或其它网络设备所附带的，用于计算机和网络间的连接。每一种类型的卡都是分别针对特定类型的网络设计的，例如、、或者。（NIC）使用（第一层）和（第二层）的协议标准进行运作。网络接口卡（）主要定义了与网络线进行连接的物理方式和在网络上传输二进制的组帧方式。它还定义了，为数据在网络上进行传输提供时间选择的方法。
：集线器是最简单的网络设备。通过一段连接到。在中，数据被转送到所有端口，无论与端口相连的系统是否按计划好要接收这些数据。除了与相连的端口之外，即使在一个非常廉价的中，也会有一个端口被指定为，用来将该集线器连接到其它的集线器以便形成更大的网络。
：调制解调器是一种，将的数字信号转译成能够在常规电话线中传输的。调制解调器在发送端调制信号并在接收端解调信号。许多接入方式都离不开调制解调器，如56k的调制解调器、、L等。它们可以为内部设备，插在系统的扩展槽中；或，插在串口或USB端口中；或膝上电脑所用的PCMCIA板；或专为诸如手提电脑等系统中使用而设计的设备。另外，许多膝上电脑都配备了集成调制解调器。还提供了机架式调制解调器供大范围地使用调制解调器，如。
网络设备供应商
俗话说得好：“防范于未然”，网络设备就如我们身体各个部位的器官，各个器官健康正常我们的身体才会通气活血。于网络亦然，只有网卡、集线器、交换机、路由器、网线、RJ45接头等网络连接设备和传输介质正常运转，网络才会畅通无阻。我们自己懂得通过做运动、讲究卫生、注意安全、定时体检来保养自己的体魄，那么网络设备应该怎样保养呢?笔者认为防断电、防雷击、防静电、防灰尘、防电磁干扰、防潮散热等等措施是一个也不能少的。随着网络规模的不断扩大，构成网络的设备数量在急剧膨胀，设备的品种也在不断地翻新，如果日常对这些设备不进行保养，没有定期对他们进行维护，日子长了就会引发很多莫名其妙的故障，而且这些故障隐性很高，不容易发现，让你头痛不已。如果遇到突发情况，如雷电，假若你平时没有做好足够的保护措施，说不定马上就报销你的设备。所谓：“平时不烧香，临时抱佛脚”，等到网络性能下降、网络服务终止，你才不得不急急忙忙逐一检测每个网络设备，这样就会消耗大量人力、物力，且很难在短时间内准确定位影响性能、服务的设备故障，轻则耽误了工作的正常进行，重则会导致设备损毁，造成重大的损失，所以，日常的网络设备保养是不可忽视的重点。
网络设备防断电
在现今经常供电不足的形势下，市电对企业实施拉闸限电已是常见的现象，而且供电过程中因电压不足还会出现时断时续，电源忽高忽低(电压过低，如低于150V;或过高，如高于260V)的不稳定问题，而由于电源时常不稳定就会导致局域网中路由器、交换机、服务器等各类设备无法连续正常工作，轻则影响了上网的质量，长期如此会大大缩短设备的寿命。所以要保障网络设备的“健康”，就要为他们配备性能优良稳定的UPS电源系统。UPS电源可以解决电网存在的诸如：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰等等问题，而精密的网络设备更是不允许电力有间断的，故此以服务器、大型交换机、路由器为核心的网络中心要配备UPS更是不言而喻了。
网络设备的保护神UPS使用简单但自身却又比较娇气，科学的保养和维护才会延长UPS的寿命。保养的方法包括：尽量不接电感性负载。不宜满载或过度轻载，长期满载状态将直接影响UPS寿命，一般情况下，在线式UPS的负载量应该控制在70%～80%，而后备式的UPS的负载量应该控制在60%～70%。另外还要保护好蓄电池，虽然表面上它不需要维护，但照顾不周，同样会出毛病，蓄电池是要求在0～30℃环境中工作，25℃时效率最高。因此，在冬、夏季一定要注意UPS的工作环境，温度高了会缩短电池寿命，温度低了，将达不到标称的延时。另外还要定期维护，如果当地长期不停电，必须定期三个月人为中断供电，使UPS带负载放电。最后还应把UPS放在通风散热良好的地方。
网络设备防雷击
多雷区在我国并不少见，以广州市为例，每年平均的雷暴天气可达80.3次，所以因为雷击而遭受损害的企业及网吧业主数量不少。根据侠诺科技的工程师调查，30%的网络设备故障都与雷击有关。架空进出建筑物的各种数据传输线(如电力线、电源线、信号线、电缆线、电话线等)长期外露分布于防雷装置保护范围外，极容易遭受雷电的侵入。如果没做好足够防雷措施，受到雷电袭击的网络设备损失往往会很惨重，可能直接造成服务器、交换机、HUB和网卡等设备的烧毁及网络的长时段瘫痪。有的时候雷击所造成的感应的电压不足于一次击坏网络设备，即使当时没有造成网络故障，但长年累月的过压冲击网络设备，很容易会引起网络设备零件的老化，让网络设备使用寿命急剧下降，而旧设备更加容易遭受破坏，严重影响网络的稳定性能。
网络设备的防雷方法主要是做好设备接地装置及安装有效的防雷保护系统。首先要做的就是网络设备的安全接地，还要多使用无线AP作讯号桥接减少外露。另外，网络防雷系统大致上分为电源防雷器和网络防雷器，分别保护网络电源和网络信号系统。对于高精的网络设备的保护而言，需要在它们的电源输入端前设置电源防雷器，这样做可以将沿供电线路袭来的雷电过电压侵入波防护在外。而交换机防雷可在交换机的RJ45信号端口增强防雷设计，升级版的交换机的RJ45信号端口浪涌共模防护6kV，普通交换机共模防护2kV（浪涌保护即为防雷击)。升级版的“优肯”交换机防雷功能比普通的高了三倍而网络防雷器则大致上分为空气间隙间隔式和半导体式。
市面上的网络防雷器多采用不同器件组合成三级方式，第一级由大通流量的气体放电管进行初级保护，以降低残压并把大部分雷电流泄放入大地;第二级采用去耦电阻或PTC进行阻流延时和分压，以配合第一、三级的元件的特性要求;第三级采用TVS进行精细保护，以进一步降低残压，使其达到设备的安全电压要求。例如：捷瑞(JaRa) 3207终端设备防雷器、平宇SJ05FF4H入层防雷器、雷迅(ASP) RJ45-XE系列骨干网防雷器都是不错的选择。
网络设备防静电
大家都知道静电放电(ElectroStatic Discharge，ESD)很容易造成计算机以及外设的硬件损坏，所以，网络设备同样难逃静电厄运。静电是无处不在的，上文提到的自然界的雷电是强对流气候下典型的ESD现象，但是日常生活中的ESD现象也是频繁地发生着。随着网络设备芯片工艺的进步，芯片的速度和功能都得以提升，但芯片却变得更加脆弱。一个不太高的ESD电压就能将晶体管击穿，一个不太大的ESD电流就能将连线熔断。既然静电是网络设备的无形杀手，那么，大家平时就要对网络设备进行有效的保养和维护，并且要采取正确的防范措施。
(1)各部分网络设备应保持良好的接触，要有可靠的接地。对易受ESD危害的重点设备，应在其外围进行屏蔽和隔离。
(2)北方地区在秋冬季节应使用加湿器，保持室内空气的一定湿度，防止静电在设备、家具和身体上大量积累。
(3)需要打开设备进行维护时，规范的做法是戴上防静电手套，不过，对于广大的普通用户而言，可以先切断电源。
并将手放在墙壁或水管上一会儿，以放掉自身静电。笔者自己就曾遇到这样的一个案例，就是由于静电的原因导致路由器设置参数丢失。笔者公司的局域网，采用ADSL pppoe方式接入，用路由器共享上网，而且所有的电脑均通过交换机连接路由器，使用了将近两年，一直表现正常，但是入冬以后总是出现路由器设置参数丢失导致无法上网的故障，左查右查无结果，后来发现所有的网络设备都放在一个地方，和电脑的连接线交错放在一起，于是马上警觉可能是静电惹的祸，立刻把路由器和交换机放到一边，断电后清理干净，重新固定安装好，故障解决。
网络设备防灰尘
灰尘，其危害程度也是不可低估的。所以，路由器、交换机等网络设备的除尘功夫也是很重要的，如果灰尘过多，清理灰尘又不是很及时，你的网络就会出现一些希奇古怪的故障，严重的甚至会烧毁设备里面的芯片。如果你认为笔者所说的对路由器、交换机的危害是“危言耸听”的，那么网卡你相信了吧。计算机在工作的时候，会产生一定的静电场、磁场，加上电源和CPU风扇运转产生的吸力，会将悬浮在空气中的灰尘颗粒吸进机箱并滞留在主办、显卡以及网卡上。如果不定期清理，灰尘将越积越多，严重时，甚至会使电路板的绝缘性能下降，引来短路、接触不良，霉变，造成硬件故障。因此应定期打开机箱，用干净的软布、不易脱毛的小毛刷、吹气球等工具进行机箱内的部件，包括网卡进行除尘。
如果网卡长时间没有进行清理，积的灰尘过多，加之空气潮湿，就会导致网卡上芯片部分引脚之间短路，与主板就不能很好的进行数据交换，到时就会出现很多奇怪的网络问题，严重的就会报销网卡。另外，其它的网络设备也是一样的，要经常除尘，例如水晶头，路由、交换机的接口等等容易“藏污纳诟”的地方就要更加注意保养了。如果要扫除路由器、交换机面板的灰尘，可用潮湿的软布和中性高浓度的洗液进行擦拭，擦完后不必用清水清洗，残留在上面的洗液有助于隔离灰尘，下次清洗时只需用湿润的毛巾进行擦拭即可。
网络设备防电磁干扰
数据在网线中传输，是会受到多方面的影响，电磁干扰就是主要的一个方面，所以当我们进行布线的时候网线就应当避开电磁干扰区域。布好线以后还要进行保养，除了不要时常对网线进行弯曲拉扯以及用重物压以外，例如电动机、音箱和无线电收发装置等也要离网线以及网络设备远一点，确保网络信号不会免受外界辐射影响。还有，在计算机内部的网卡发生干扰的情况也会经常出现，因为网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰。干扰不严重时，网卡能勉强工作，数据通信量不大时用户往往感觉不到，但在进行大数据量通信时，在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示，造成机器死机现象。
笔者有个朋友，家里安装ADSL以后，上网速度快了很多不过却很不稳定，而且经常掉线。先后重新安装了操作系统，并更换了网卡等设备，以及排除了可能的软件问题，不过情况就是没有改善。后来有一天中午，朋友发现网速突然有了大幅的提升，而且没有掉线，不过到了晚上又恢复了老样子。后来仔细检查线路，发现了原来线路旁边有个变压器在中午的时候正好没有工作。看来，是变压器造成的干扰所引起的问题。于是将外面的线路迂回延长，绕开变压器，还采用了具有超强屏蔽功能的超五类屏蔽双绞线，结果问题解决了，上网速度非常稳定。
网络设备防潮散热
由于路由器、交换机、集线器等网络设备是由许多紧密的电子元件组成的，因此务必要将它们放置在干燥的地方，以防止潮湿引起电路短路。特别是网线和电话线，在过湿的环境中水晶接头处容易发霉、氧化，造成接触不良，因而会造成上网速度降低。另外，由于网络设备在运行过程中设备的芯片会散发大量的热量，如果不及时将其散发，则有可能导致芯片过热，工作异常，因此，最好将路由器、交换机、集线器等放置在通风凉爽的位置。笔者有个MM朋友，一年到晚把一块装饰布盖住路由器，问其为什么这样做，“美其名曰”防尘。还有个哥们，和那MM相反，极其脏乱，桌面上一大堆书、杂物之类，把路由器包围得密密实实，路由想透透气也难啊!
网络设备总结
其实网络设备的保养和很多的IT产品是一样的，上面提到的六防一定要注意。当然，另外还有一些细节地方是上文没有提及到的，例如防鼠、防水、防跌等等。不过，总的来说，只要大家平时多留几个心，勤快一点，好好爱护保养这些网络设备，就能为你家、你公司，你的网吧的网络系统的正常运行提供保障。[2]
黄中砥，张召贤，周飞菲．组网技术与网络管理：清华大学出版社，2006
．科邦五金[引用日期]
中国电子学会（Chinese Instit...
提供资源类型：内容计算机网络技术（6）
&& 网络层在整个七层模型中是很重要的一层，此外鉴于IP数据包在网络通信安全领域是一个非常非常重要的一个环节，这一篇的内容会很详细的讲解（看如果有时间会把IP数据报分析单独开一篇），本章主要是内容如下：
&& 第一部分& 网络层所提供的两种服务
&& 在计算机网络领域，网络层应该向运输层提供怎样的服务，是面向连接还是无连接曾经有过长期的争论，实质上争论的焦点是：在计算机通信中，可靠的交付应道由谁来负责？是网络还是端系统？
&& 在最终，因特网采用的设计思路是这样的：网络层向上（即传输层、应用层etc）只提供简单灵活的、无连接的、进最大努力交付的数据报服务。网络在发送分组时不需要先建立连接，每个分组也就是IP数据报独立发送，与其前后的分组无关。网络层不提供服务质量的承诺。也就是说，所传送的分组很可能出错、丢失、重复和失序等，当然也不保证分组交付的时限。由于网络层不提供端到端的可靠服务，这就是网络中的路由器可以做的相对简单。如果主机中的进程之间的通信需要可靠的，那么就由网络的主机中的传输层来负责（包括差错处理、流量控制、etc）。
&& 第二部分& 网际协议IP
&& 网际洗衣IP是TCP/IP体系中最主要的协议之一。与IP协议配套使用的还有四个协议：
&&& （1） 地址解析协议ARP
&&& （2） 逆地址解析协议RARP
&&& （3） 网际控制报文协议ICMP
&&& （4） 网际组管理协议IGMP
& 他们之间的层次关系是：IP协议经常要使用ARP和RARP,而ICMP和IGMP经常要使用IP协议。由于IP协议是用来使互联网连接起来的许多计算机网络能够通信，因此TCP体系中的网络层通常被称为网际层或IP层。
&&& 1、什么是虚拟网络？
&&&& 如果要在全世界范围内把数以百万计的网络都连接起来，并且能够通信，那么这样的任务将会是非常复杂，其中会遇到很多问题。那么能不能让大家都使用相同的网络，这样可以使网络互联变得简单，这样肯定不幸，因为用户的需求是多种多样的。没有一种单一的网络能够适用所有用户的需求。因此，将网络互相连接起来需要使用一些中间爱你设备，根据中间设备所在的层次，可以有以下四中不同的中间设备。
&&& （1） 物理层使用的中间设备：转发器
&&& （2）数据链路层使用的中间设备：网桥或桥接器
&&& （3） 网络层使用的中间设备：路由器
&&& （4） 在网络层以上使用的中间设备：网关
&&&& 当中间设备仅仅是转发器或是网桥时，这仅仅时把网络扩大了，而从网络层看，这仍然只是一个网络，还没有实现互联通信。
&&& TCP/IP体系在网络互连上采用的做法是在网络层采用了标准化的协议，但互联网的网络则可以是异构的。由于参加互联网的计算机网络都使用相同的网际层协议IP，因此可以把互联网以后的计算机网络看成是一个虚拟互连网络。所谓虚拟互连网络也就是我们利用IP协议就可以使这些性能各异的网络在网络层看起来好像是一个统一的网络。这种使用IP协议的虚拟互联网络可以简称为IP网。
&&& 当很多异构网络通过路由器互连起来时，如果所有的网络都使用相同的IP协议，那么在网络层讨论的问题就显得很方便。
& 2、 分类的IP地址
&& 在TCP/IP体系中，IP地址是一个基本的概念，一定要搞清楚。
&&& （1）IP地址及其表示方法
&&&&&& 整个因特网就是一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给因特网上的每一个主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内诶唯一的32位的标识符号。IP地址的结构使我们可以在因特网上很方便的进行寻址。
&&&& 所谓分类的IP地址就是将IP地址划分为若干各固定类，每一类地址都是由两个固定长度字段组成，其中第一个字段是网络号，它标识主机（或路由器）所连接到的网络，一个网络号在整个替你特旺范围内必须是唯一的。第二个字段是主机号、标识该主机或路由器。一个主机号在他前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。由此可见，一个IP地址在整个因特网范围内都是唯一的。
&&& IP地址标记为如下:
　　IP地址 ::= ｛&网络号&,&主机号&｝& 注：::=意思是定义为。
&&& 通常IP地址分为A、B、C、D、E 五大类：
&& （1）A类、B类和C类地址的网络号字段分别为1、2、3个字节，而在网络号字段的最前面由<span style="color:#FF位的类别位，其位书分别位：0、10、110.
&& （2）A类、B类和C类地址的主机号字段非别位3个、2个、1个字节长。
&& （3）D类地址用于多播（一对多通信），而E类地址保留为以后用。
&&& 从IP地址的结构上来看，IP地址并不仅仅是指明一个主机，而是指明了主机所连接的网络。当某个单位申请到一个IP地址时，实际上是获得了具有同样网络号的一块地址，其中具体的各个主机号则由该单位自行分配。
&& 对于主机或路由器来说，IP地址都是32位的二进制代码，但是为了提高可读性我们把32位的IP地址中的每八位用其等效的十进制书表示，并且在这些数字中间加上一个&.&号，这就是点分十进制记法
&& A类地址：A类地址的网络号占一个字节，只有7位可以使用（该字段的第一位已经固定位0），但可指派的网络号由126个，网络号为全0的地址是个保留地址没意思是本网络，网络号为172保作为本地软件回环测试本主机的进程之用。若主机发送一个目的地址为回环地址例如172.0.0.1的数据包，则本机中的协议软件就处理数据包中额数据，而不会把数据报发送给任何网络。目的地址位环回地址的IP数据报永远不会出现在任何网络上。因为网络号位127的地址根本不是一个网络地址。
& B类地址：B类地址的网络号由2个字节，但是前面2位1和0已经固定，只剩下14位可以进行分配。128.0.0.0不可指派。
& C类地址：C类地址由3个字节的网络号字段。最前面的3位是1、1、0，还有21位可以进行分配。192.0.0.0不可指派。
IP地址的指派范围
最大可指派的
最后一个可指派
最后一个可指派
每个网络中的
最大主机数
126(2^7-2)
&&& 191.255
&&& 223.255.255
&&& IP地址具有以下重要特点：
& （1） 每一个IP地址都是由网络号和主机号两部分组成，从这个意义上说，IP地址是一种分等级的地址结构，分两个等级的好处是：第一IP地址管理机构在分配IP地址的时候只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位进行分配。这样方便了管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少。从而减小路由表所占的存储控件以及查找路由表的时间。
&（2）实际IP地址标识一个主机或路由器和一条链路的接口。当一个主机连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个响应的IP地址，其网络号必须是不同的。这种主机就是多归属主机。由于一个路由器至少应当连接到两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同的ip地址。
&（3）按照因特网的观点，一个网络是指具有相同的网络号的主机的集合，因此，用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍然时一个网络，因为这些局域网都具有相同的网络号。具有不同的网络号的局域网 必须使用路由器进行连接。
&（4）在IP地址中，所有分配到的网络号的网络，不管时范围小的局域网还是可能覆盖很大的广域网，都是平等的。
&（5） 在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的，
&（6）用网桥（它只工作在数据链路层）互连的网段仍然是一个局域网，只能有一个网络号
&（7） 路由器总是具有两个以上的IP地址，即路由器的每一个接口都有一个不同的网络号的IP地址。
&（8）当两个路由器直接连接时，在连线两端的接口处分配也可以不分配IP地址。如果分配了IP地址，则这段连线就构成了一种只包含一段线路的特殊网络。
&3、IP地址和硬件地址
&&& 一定要明确的是IP地址和硬件地址是不一样的。
&& 前面我们在学习数据链路层的时候说过，硬件地址通常就是只网卡地址，网卡是厂商内置好的。从层次的角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址（IP地址是软件实现的）。
&& 在发送数据时，数据时从高层到底层，然后才到通信链路上传输，使用IP地址的IP的数据报一旦交给了数据链路层，就被封装成MAC帧了，MAC帧在传送是使用的源地址和目的地址都是硬件地址，这两个地址都写子MAC帧的首部。连接在通信链路上的设备在接收MAC帧时，其根据MAC帧的首部中的硬件地址。在数据链路层看不见隐藏在MAC帧的数据中的IP地址。只有剥去MAC帧的首部和尾部后把MAC层的数据上交给网络层后，网络层才能在IP数据报的首部中找到源IP地址和目的IP地址。
&& 总之，IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层以下使用的是硬件地址，当IP数据报放入数据链路层的MAC帧以后，整个IP数据报就称为MAC帧的数据，因为在数据链路层看不见数据报的IP地址。
&& 注意以下几点：
&（1） 在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报。虽然IP数据报要经过路由器，假设一个主机H1的数据报需要经过路由器R1和R2、R3的转发才能到达H2主机，那么，虽然数据报需要经过三个路由器转发，但是在IP数据报中的首部的源地址和目的地址不会出现这三个路由器的地址信息。
& （2） 虽然在IP数据报首部有源站IP地址，但是路由器只是根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择。
& （3） 在局域网的链路层，只能看见MAC帧，而不能看见IP数据报。IP数据报被封装在MAC帧中，MAC帧在不同网络上传输时，其MAC帧首部中的源地址和目的地址要发生变化。开始在H1间传递时，MAC帧首部中写的时从硬件地址HA1发送到硬件地址HA3，路由器R1收到此MAC帧后，在转发时要改变首部中的源地址和目的地址，将他们换成从硬件地址HA4发送到硬件地址HA5.路由器从R2收到此帧后再改变一次MAC帧的首部，填入HA6发送到HA2，然后R2到H2之间传输。
&& 4、地址解析协议ARP
&&& 上面说到，MAC帧在路由器见转发时其该MAC帧首部的源地址和目的地址是要发生变化的，那么主机或路由器怎么知道应当在MAC帧的首部填入什么样的硬件地址呢？
&&& 在实际应用中，我们经常遇到这样的问题，已经知道了一个主机或路由器的IP地址，需要找出其响应的物理地址，或者反过来，已经知道了物理地址，需要找出响应的ip地址。地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP就是用来解决这个问题的。即ARP就是将IP地址转换位物理地址，RARP就是将物理地址转换位IP地址。
&& （1） ARP协议要点
&&&& 我们知道，网络层使用的是IP地址，但在实际网络的连路上传输数据帧时，最终还是必须使用该网络的硬件地址。但IP地址和下面的网络硬件地址之间由于&#26684;式不一样而不存在简单的映射关系。例如IP地市时32位，而局域网的硬件地址是48位。此外在一个网络上可能经常会有新的主机加入进来回撤走一些主机，当然如果换了网卡，硬件地址也就被换。地址解析协议ARP解决这个问题的方法是在主机ARP（查看arp缓存表：cmd&
arp -a）高速缓存中存放一个IP地址到硬件地址的映射表，并且这个映射表还经常动态更新。每一个主机都设有一个ARP高速缓存，里面有本局域网上的各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表，这些都是该主机目前知道的一些地址，那么主机是如何知道这些地址的呢？一个例子可以说明：
&& 假设主机A要想本局域网上的某个主机B发送IP数据报，那么首先会在A的ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址，如果有就在ARP高速缓存中查出其相对应的硬件地址，再把这个硬件地址写入MAC帧，然后通过局域网把该MAC帧发往此硬件地址。如果查不到主机B的IP地址项目，这可能是主机B才入网，也可能是主机A才通电，其高速缓存还是空的，在这种情况下主机A就自动运行ARP然后按照以下步骤找出B的硬件地址：
&& （1）ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组。假设内容是：我的IP地址是209.0.0.5.硬件地址是00-00-C0-15-AD-18，我想知道IP地址位209.0.0.12的硬件地址。
&& （2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分组。
&& （3） 主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址，就向主机A发送ARP响应分组，并写入自己的硬件地址。其余的所有主机都不理财这个ARP分组广播
&& （4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入主机B的IP地址到硬件地址的映射。
&& 可见ARP高速缓存是非常游泳的。如果不适用ARP高速缓存，那么任何一个主机只要进行一次通信，就必须在网络上用广播发送ARP请求分组，这就使网络上的通信量大大曾加。ARP把已经得到的地址映射保存在高速缓存中找到所需要的硬件地址而不必再使用广播方式发送ARP请求分组。
&& ARP把保存在高速缓存中的每一个映射地址项目都设置生成时间（例如10~20fenzhong1）,凡是超过生存时间的项目就从高速缓存中删除掉，这种地址映射项目的生存时间很重要。&#20540;得注意的是，ARP解决的是同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射关系。如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，主机就无法解析出目的主机的硬件地址，实际上也不许要解析，因为数据报是经过一系列转发的，相邻的局域网会完成解析。
&& 从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，主机的用于对这种地址解析过程是不知道的，只要主机或路由器把本网络上的另一个已知的IP地址的主机或路由器进行通信，ARP协议就会自动把这个IP地址解析位链路层所需要的硬件地址。
&& 下面总结下ARP协议的四中典型情况：
&& （1） 发送方是主机，要把IP数据报发送到本网络上的另一个主机。这时候ARP找到目的主机的硬件地址。
&& （2） 发送方是主机要把IP数据报发送到另一个网络上的主机，这时候ARP找到本网落上的一个路由器的硬件地址，剩下的工作有这个路由器来完成。
&& （3） 发送方是路由器，要把IP数据报转发到另一个网络上的一个主机。这时候ARP找到目的主机的硬件地址。
&& （4） 发送方是路由器，要把IP数据报转发到另一各网络上的一个主机，这时候ARP找回到本网落上的一个路由器的硬件地址，剩下的工作由路由器完成。
&& 第三部分& IP数据报的&#26684;式
&& 由于IP数据报是很重要的一部分，因此单独作为一部分说。
&& IP数据报的&#26684;式能够说明IP协议都具有什么样的功能，在TCP/IP的标准中，各种数据&#26684;式常常以32位即4字节为单来描述。
&& 一个IP数据报由两部分组成，首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。下面介绍首部各字段的意义：
& 1、IP数据报首部的固定部分
&&& （1） 版本： 占4位（一个字节）。指IP协议的坂本。通信双方使用的IP协议坂本必须是一致的。目前广泛使用额IP协议版本号位4（即IPv4，cmd ipconfig可以查看）。
&& （2） 首部长度：占4位，可表示的最大十进制数&#20540;是15.这个字段所表示的数的单位是32位，因此当IP的首部长度是1111时（即十进制的15），首部长度就会大道60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的证书倍时，必须利用最后的填充字段加以填充，因此数据部分永远在4字节的整数倍开始。最常用的首部长度是20字节（即首部长度为0101）.
&& （3） 区分服务：占8位，用来获得更好的服务。在一般服务中都使用这个字段[RFC 2474].
&& （4） 总长度： 总长度是指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为2^16-1=65535字节。在IP层下面的每一钟数据链路层都有其自己的帧&#26684;式，其中包括帧&#26684;式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU。当一个IP数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层的MTU&#20540;。有关的IP的标准文档规定，所有的主机和路由器必须能够处理的IP数据报长度不得小雨576字节。当数据报长度超过MTU时，就必须把过长的数据报进行分片后才能在网络上传送。
&& （5）标识： 占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此&#20540;赋&#20540;给标识字段。但这个标识并不是序列号，因为IP时无连接服务，数据报不存在按序列来接收的问题。当数据报的长度超过网络的MTU而必须分片时，这个标识字段的&#20540;就被复制到所有的数据报片的标识字段中，相同的标识字段的&#20540;使分片后的各数据报片最后能够正确的重装称为原来的数据报。
&& （6）标志： 占3位，但目前只有2位有意义。标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1时表示后面还有分片的数据报。MF=0时表示这已经是若干数据报片中的最后一个。标志字段的中间的一位记为DF（Don't Fragment），意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片.
&&& （7）片偏移： 占13位。片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在源分组中的相对位置。也就是说每相对于用户数据字段的起点，该片从何处理开始。片偏移以8字节为偏移单位。也就是说，每个分片的长度一定是8个字节的整数倍。
&&& （8） 生存时间：占8位，生存时间字段常用的英文缩写是TTL，表明是数据报在网络中的寿命。由于发出的数据报的源点设置这个字段，目的是防止无法交付的数据报无限制的在网络中兜圈子。没经过一个路由，TTL就会自动减去一段时间。
&&& （9） 协议：占8位，协议字段指出此字数据报携带的数据是使用何种协议，一边使目的主机的IP层知道应该将数据部分上交给哪个处理过程。
&&& （10）首部检验和：占16位。这个字段只检验数据报的首部，但是不包括数据部分。
&&& （11） 源地址 ：占32位。
&&& （12） 目的地址 ：占32位
通过wireshark抓取的数据报可以直观的看出数据报内容。如下是我随便选取的一个IP数据报：
& 2、IP数据报首部的可变部分
&&& IP首部的可变部分就是一个可选字段。选项用来支持排错、测量以及安全措施等。
& 3、IP层转发分组的流程
&& 在路由表中，存储的主要是两个信息：目的网络地址，下一跳地址。
&& 由于路由器是按照网络地址来转发分组的，所有路由表的项目会大大减少，当然这样也会造成两个后果：
& （1） IP数据报最终一定可以找到目的主机所在的目的网络上的路由器（可能要通过多次间接交付）
& （2） 只有到达最后一个路由器时，才试图向目的主机进行直接交付。
&& 这里需要着重注意的是：在IP数据报的首部中并没有地方可以用来指明“下一跳的IP地址”。在IP数据报的首部写上IP地址是源IP地址和目的IP地址，而没有中间经过的路由器的IP地址，那么I既然IP数据报中没有下一跳的IP地址，待转发的数据报是怎么样能够找到下一跳的路由器呢？过程如下:
&& 当路由器收到一个待转发的数据报时，在从路由表得出下一跳路由器的IP地址后，不是把这个地址填入IP数据报，而是送交给下层的网络接口软件。网络接口软件负责把吓一跳的路由器的IP地址转换为硬件地址（使用ARP协议），并将此硬件地址放在链路层的MAC帧的首部，然后根据这个硬件地址找到下一个路由器。由此可见，当发送一连串的数据报时，上述的这种查找路由表、计算硬件地址、写入MAC帧的首部等过程，将不断重复进行，造成了一定的开销。
&& 以上描述可以归纳出分组转发算法如下：
&& （1） 从数据报的首部提取出目的主机的IP地址D，得出目的网络地址为N。
&& （2）若N就是与此路由器直接相连的某个网络地址，则进行直接交付。不需要再经过其他的路由器，直接把数据报交付给目的主机。（这里包括把目的主机地址D转换为具体的硬件地址，把数据报封装为MAC帧，再发送此帧）。否则就进行间接交付，执行（3）.
& （3） 若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指定的下一跳路由器，否则执行（4）.
& （4） 若路由表中没有到达网络N的路由，则把的数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，路由器，否则执行（5）、
& （5） 若路由表中有一个默认路由器，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器，否则执行（6）
& （6）报告转发分组错误。
&& 上面所讨论的时IP层怎么根据路由表的内容进行转发分组，而没有涉及到路由表一开始时如何建立的以及路由表中的内容如何进行更新。在进一步了解之前先看下划分子网和构造超网的概念。
第四部分& 划分子网和构造超网
&& 1、从两级IP地址到三级IP地址
&&& 为了解决两级IP地址的：IP地址空间利用率有时很低、给每一个物理网络分配一个网络号使路由表变得太大破坏了网络性能、两级IP地址不够灵活，因此，从1985年起在IP地址中又新增了一个“子网号字段”，使两级IP地址变为三级IP地址，这种做法叫做划分子网，或子网寻址或子网路由选择。
&& 划分子网的思路如下：
&& （1）一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。划分子网纯属一个单位内部的事情，本单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成。
&& （2） 划分子网的方法是从网络的主机号借用若干位子网号，当然主机号也就响应减少了同样的位数。于是，两级IP地址在本单位内部就变成了三级IP地址：网络号、子网号和主机号，可以用下面的记法表示：
& IP地址 ::= {&网络号&,&子网号&,&主机号&}
&& （3）凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号找到连接在本单位网络上的路由器。但此路由器在收到IP数据报后，再按目的网络号和子网号找到目的网子网，把IP数据报交付给目的主机。
&& 举个例子如下：
&&& 有一个B类IP地址是145.13.0.0（网络号是145.13），凡目的地址位145.13.x.x的数据报都被送到这个网络上的路由器上。现在把这个网络划分为三个子网，三个子网分别是：145.13.3.0，145.13.7.0、145.13.21.0。在划分子网后，整个网络对外部仍然表现是一个网络，其网络地址是145.13.0.0，总之，当没有划分子网时，IP地址是两级结构。划分子网后IP地址变成了三级结构，划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分，而部改变IP地址原来的网络号。
&& 2、子网掩码
&&& 现在剩下的问题就是：假设由一个数据报，其目的地址是145.13.3.0.该数据报已经到了网络的路由器，那么这个路由器如何把他转发到子网145.13.3.0呢？我们知道，从IP数据报的首部并不知道源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。因此要想准确的将数据报发送给某个子网，需要使用子网掩码。
&& 我们都对子网掩码比较熟悉就不多介绍了，简单说下：子网掩码的网络号都用连续的全1表示，默认的主机号全为0，因此，A类地址默认的子网掩码为255.0.0.0，B类为255.255.0.0，C类为255.255.255.0。
&& 通常，当我们知道一个主机的IP地址和子网掩码，那么我们就可以通过此IP和子网掩码进行与运算，如此便得出网络地址.
第五部分&& 网际控制报文协议ICMP
&& 为了更有效的转发IP数据报和提高交付成功的机会，在网际层使用了网际控制报文协议ICMP。ICMP是因特网的标准协议。但是ICMP不是高层协议而是IP层协议。ICMP报文作为IP数据报的数据，加上数据报的首部，组成IP数据报发送出去。
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