网络层详解，网络层功能，网络层协议，网络层设备网络层负责「端到端」的数据

网络层负责「端到端」的数据传输，端到端指的是源端到目的端。
数据链路层只能在相邻节点之间传递数据，而网络层可以在「不相邻」的节点之间传递数据，无论中间有多少个机器，网络层都能将将数据从源设备传递到目的设备，而网络层传输数据的核心，就是IP协议。
接下来，我们来了解一下， IP协议是怎么传输数据的。

文章图片

文章图片
一、IP协议
IP协议是一种不可靠的端到端数据包「传输服务」，主要实现两个功能：数据传输和数据分片。
1）数据传输
数据传输功能依赖于「IP地址」， IP协议规定IP地址的格式为32位二进制，分为A、B、C、D、E五类：
A类（1~127）：1.0.0.1 ~ 127.255.255.254
B类（128~191）：128.0.0.1 ~ 191.255.255.254
C类（192~233）：192.0.0.1 ~ 233.255.255.254
D类（224~239）：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
E类（240~225）：240.0.0.0 ~ 255.255.255.254
2）数据分片
当传输的数据超过帧的「最大值」时， IP协议会将数据「分割」，放到多个数据帧中传输，传输完成时，再将数据「重组」。
详细资料请参考我的另一篇文章：IP协议详解
二、ICMP协议
ICMP协议是IP的一个组成部分，负责传递「控制信息」，它只负责「检错」而不负责「纠错」。
ICMP协议根据 Type 和 Code 这两个字段来标明传输的情况，以此来控制数据的传输。比如 Type=0 ， Code=0 ，代表传输正常；Type=3 ， Code=3 ，则意味着端口不可达。
详细资料请看考我的另一篇文章：ICMP协议详解
IP协议定义了IP的格式和使用规则，而电脑具体使用哪个IP地址，你得自己配， DHCP刚好可以帮我们实现分配IP的工作。
三、DHCP协议
DHCP也叫动态主机配置协议，负责「管理和分配IP」。
工作流程分为四步：
DHCP Discover：客户端广播发现报文，寻找网络内的DHCP服务器。
DHCP Offer：DHCP服务器发送提供报文，给客户端提供IP地址。
DHCP Request ：客户端广播请求报文，使用指定服务器提供的IP地址。
DHCP ACK：DHCP服务器发送确认报文，告知IP地址的租期。
详细资料请参考我的另一篇文章：DHCP协议详解
IP协议根据IP地址将数据传输到目的地址，通往目的地址的路线有很多，我们需要选择一条最优的路线，也就是路由选择，而RIP刚好可以帮我们实现这个功能。
四、RIP协议
RIP全称（Routing Information Protocol），中文叫路由信息协议，使用「距离矢量算法」，根据跳数来判断到达目标的「最佳路径」。
每一个路由器都维护一张「路由表」，路由表提供自己到达其他所有路由器的跳数，以及下一跳的路由器。
「跳数」就是到达目标路由器需要经过的路由器的个数，每经过一个路由器，跳数就加1 ，跳数大于 15 时，判定网络不可达。
路由器每隔30秒广播一次更新信息，并根据其他路由器响应的更新报文修改路由表。
每个路由器都有独立的「计时器」，以此来减小同时广播的几率。
路由表中的每条路由都有一个「超时定时器」，如果超过180秒没有收到路由的更新信息，则判定该路由无效。
对于判定无效的路由，会开启「清除定时器」，如果超过120秒还没有收到路由的更新信息，就从路由表中删除这条路由。
由于最大跳数的限制， RIP只适合小型网络，应用较少，为了适应大型的网络，人们在RIP协议的基础上，研究出了OSPF协议。

网络层 详解，网络层功能，网络层协议，网络层设备

网络层详解，网络层功能，网络层协议，网络层设备