1 互联网概述
2 网络层
3 路由协议
4 传输层
5 应用层
6 IPv6与MPLS
****互联网的定义****
Internet是将不同类型的网络互联在一起而形成的覆盖全球的信息基础设施：
特点：
1）采用分组交换技术
2）使用TCP/IP协议
3）接口开放、能够为用户提供各种信息服务
1.网络结构－－ network of networks
*ISP的类型
粗分为三个层次的ISP
骨干层：第一层 ISP (例如： AT&T、Sprint、NTT、中国电信等), 网络覆盖全国/提供国际接入。
第二层ISP: 区域 ISP
连接1个或多个第一层 ISP, 也可能与其它第二层 ISP直接互联
第三层ISP：本地ISP
最后一跳网络 (“access”)，是高层ISP的客户
*OSI与TCP/IP比较
图2.
**TCP/IP体系的特点：
（1）漏斗模型：“简单的网络，智能的端系统”
（2）无状态结构：网络层采用无连接的数据报服务传输分组，网络内部不维持用户通信时的连接状态信息。
（3）接口开放：开放的应用编程接口API
**互联设备的功能：协议栈描述
图3.
**互联网主要特点
*无连接（Connectionless）：
区别于传统电信网络面向连接的概念，使用分组交换而不是电路交换。
*端到端（End to End）：
在网络层（IP层）以上，通信的端系统（计算机）应该直接通信不需要中间设备，类似防火墙、地址转换设备等中间盒子（Middle-Box）是不被看好的。
*保持网络的简单性（KISS，Keep It Simple and Stupid）：
把复杂的功能放在端设备（计算机）上，网络设备应该尽可能的简单，特别是网络设备不应该保留状态。
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****二 网络层****
一 网络层的服务和协议
图4.
**IP数据报
图5.
*版本——占 4 bit，指IP协议的版本。目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4)
*首部长度——占 4 bit，可表示的最大数值是 15 个单位(一个单位为 4 字节)，因此 IP 的首部长度的最大值是60字节。
*服务类型——占 8 bit，用来获得更好的服务这个字段以前一直没有被人们使用。
*总长度——占 16 bit，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为 65535 字节。总长度必须不超过最大传送单元 MTU。
*标识(identification) 占 16 bit，它是一个计数器，用来产生数据报的标识，使得分片后的数据报可以正确重装为原来的数据报。
*标志(flag) 占 3 bit，目前只使用前两个比特。最低位为MF,MF=1表示后面“还有分片”的数据报，MF=0表示这是分片的数据报片中的最后一个。中间位为DF，“不能分片”，DF＝0才允许分片。
*片偏移(12 bit)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以 8 个字节为偏移单位。
图6.
*生存时间(8 bit)记为 TTL (Time To Live)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。
*协议(8 bit)字段指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的 IP 层将数据部分上交给哪个处理过程
*首部检验和(16 bit)字段只检验数据报的首部不包括数据部分。这里不采用 CRC 检验码而采用简单的计算方法。
图7.
*源地址和目的地址都各占 4 字节
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****三 IPv4编址方式
IP地址：32bit,由网络部分和主机部分组成，其中高阶bit标识网络部分（网络前缀），低阶bit标识主机部分。
在IP网络中，每台设备均通过唯一的IP地址标识连接网络的一个接口。
接口（Interface）：主机/路由器与物理链路连接器。典型的一个路由器有多个接口，主机通常有一个接口，而一个IP地址只能用来唯一地标识一个接口。
“全0”代表“本”， “全1”代表“全部”。
点分十进制表示法：
IPv4分类编址
图 8.
特殊IP地址与专用IP地址
FC1918中规定如下地址是私有地址：
一个A类地址10.0.0.0/8，
16个B类地址172.16.0.0－172.31.0.0，
256个C类地址192.168.0.0－192.168.255.0
如何获取网络地址？
** 机构通常从其ISP处获取IP地址。ISP会从已分配给他的更大的地址块中为用户提供一块地址空间.
** ISP本身则从全球型的权威地址管理机构ICANN获取地址（Internet Corporation for Assign Names and Numbers).
* Regional Internet Registries (RIRs)
* ARIN (North America, Southern Africa), APNIC (Asia-Pacific), RIPE (Europe, Northern Africa), LACNIC (South America)
* ICANN同时负责管理DNS根服务器，分配域名，解决域名纷争问题。
** 主机如何获取IP地址?
* Hard-coded by system admin in a file
* DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol