网络层是计算机网络的核心部分,负责处理网络中数据包的路由与传输。它基于IP协议,主要任务是确保数据从源主机传输到目的主机。网络层的关键概念包括IP地址、子网掩码、网络互联设备和协议。
1. IP地址:IP地址是网络层中每个设备的唯一标识,分为A、B、C、D和E五类。C类地址的范围是192.0.0.0到223.255.255.255,如题中的197.234.111.123即为C类地址。IP地址与子网掩码进行“与”运算可以确定设备所在的子网。
2. 子网掩码:用于划分IP地址的网络部分和主机部分,如B类地址的默认子网掩码是255.255.0.0,用于确定网络前缀。
3. ARP协议:地址解析协议,用于将IP地址转换为物理(MAC)地址,如问题中提到的ARP协议能够动态映射物理地址的逻辑地址。
4. RARP协议:反向地址解析协议,与ARP相反,用于将物理地址转换为IP地址。
5. ICMP协议:Internet控制消息协议,是TCP/IP协议族的一部分,用于发送错误报告和诊断信息。
6. 网络层设备:路由器是网络层的关键设备,负责IP分组的转发,根据IP地址和路由表决定数据包的传输路径。
7. 广播地址:255.255.255.255是全局广播地址,用于向网络上的所有设备发送数据。子网广播地址是子网内所有主机的共同地址,例如,IP地址192.168.5.121的子网掩码为255.255.255.248,子网广播地址为192.168.5.15。
8. MAC地址:通常存储在计算机的网卡(NIC)上,用于在局域网中唯一识别设备。
9. IP服务特点:IP服务是不可靠、面向无连接的,提供尽最大努力的数据投递。
10. 网络互连:不同层次的互连设备包括中继器(物理层)、网桥/交换机(数据链路层)和路由器(网络层),其中路由器能处理不同网络层协议的转换。
11. IP地址表示:点分十进制是IP地址的常见表示方法,如202.116.39.113。
12. 特殊IP地址:127.0.0.1是回环地址,用于测试本地网络栈。
13. 高层互连设备:网关用于不同协议层之间的互连,如传输层及以上。
14. 子网广播地址:对于IP地址202.113.25.55和子网掩码255.255.255.240,子网广播地址为202.113.25.255。
15. IP数据报错误处理:路由器在检测到IP数据报错误时通常会丢弃该数据报。
16. 以太网交换机:是数据链路层的设备,可以看作一个多端口的中继器,但具有信息过滤和交换功能。
17. ARP缓存:ARP缓存中的表项是动态生成的,保存了IP地址与物理地址的映射。
18. 跳数限制:RIP协议规定最大跳数为15,超过这个数值的数据包会被丢弃。
19. 子网划分:如果要连接10个主机,采用子网划分,子网掩码为255.255.255.240,可以容纳16个IP地址,足够10个主机使用。
20. IP地址结构:一个IP地址由32位二进制组成,通常以点分十进制表示。
21. ARP协议功能:主要负责将IP地址解析为物理地址,以便数据包能够在网络中正确传输。
这些知识点涵盖了网络层的基础概念,包括IP地址的分类、子网掩码的使用、网络层协议(ARP、RARP、ICMP)的功能、网络互连设备的角色以及IP数据报的处理等。理解这些知识点对于学习和操作计算机网络至关重要。