Lesson 30 网络层的作用★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐这是第四章的第一课也是后面所有知识的基础。第一部分为什么需要网络层先看一个例子。假设你在宿舍。电脑A宿舍电脑想访问www.baidu.com但是百度服务器在北京。你的电脑在学校。它们根本不在一个局域网。例如学校网络 ↓ 校园路由器 ↓ 运营商网络 ↓ 互联网 ↓ 百度服务器问题来了。第三章学的数据链路层还能解决吗不能。为什么因为数据链路层只能解决同一个局域网通信。如果跨网络。必须网络层。第二部分网络层到底干什么一句话负责把数据从源网络送到目标网络。★★★★★教材定义网络层负责实现不同网络之间的数据传输。记住第三章局域网。第四章互联网。第三部分生活中的例子我们来举一个快递的例子。假设你要寄快递。从上海寄到北京快递是不是不会一步到北京而是上海 ↓ 南京 ↓ 济南 ↓ 北京每到一个城市。都会重新决定下一站。网络也是这样。数据不会一次直接到目标。而是经过很多路由器。例如电脑 ↓ 路由器A ↓ 路由器B ↓ 路由器C ↓ 服务器每一个路由器都会决定下一跳。这就是网络层。第四部分网络层的核心任务★★★★★教材总结四个。我们逐个理解。① IP 编址★★★★★什么意思就是给每一台主机分配IP 地址。例如192.168.1.100以后别人才能找到你。是不是像家庭住址② 路由选择★★★★★假设北京有两条路。路线1 ↓ 高速路线2 ↓ 国道到底走哪条由路由器决定。所以网络层负责寻找最佳路径。③ 转发数据路由器收到IP 数据包。查路由表。继续发送。一直直到目标。④ 拥塞控制了解如果网络特别堵。例如高速公路堵车。怎么办控制发送速度。这一部分教材一般了解即可。第五部分网络层的数据单位上一章记得吗物理层Bit数据链路层Frame帧现在网络层叫Packet数据包或者IP 数据报Datagram★★★★★考试喜欢问。第六部分网络层使用什么协议最重要只有一个。IP 协议。★★★★★以后第四章几乎全部围绕IP。包括IPv4IPv6ARPICMP都是围绕IP。第七部分网络层设备★★★★★上一章交换机。工作数据链路层。今天出现新设备。叫路由器Router★★★★★作用连接不同网络。例如学校网络 ↓ 路由器 ↓ 互联网是不是终于连接起来了第八部分交换机 VS 路由器★★★★★这是第四章第一道比较题。交换机路由器数据链路层网络层看 MAC 地址看 IP 地址同一局域网不同网络转发帧转发 IP 数据包★★★★★口诀交换机认 MAC路由器认 IP。一定要记住。第九部分网络层工作流程假设你的电脑访问百度。整个过程应用层 ↓ HTTP ↓ 传输层 ↓ TCP ↓ 网络层 ↓ 加入IP地址 ↓ 数据链路层 ↓ 加入MAC地址 ↓ 物理层 ↓路由器收到以后。只看什么答案IP 地址。★★★★★不是MAC。这一点考试很喜欢。第十部分为什么还需要 IP 地址很多同学这里都会问。我们已经有MAC 地址。为什么还需要IP来看一个例子。你在北京。知道一个人的身份证号。能不能知道他住哪不能。身份证表示是谁。住址表示在哪里。网络也是一样。MAC表示是谁。IP表示在哪里。★★★★★这是理解 ARP 和路由的关键。第十一部分本课总结★★★★★网络层 │ ├── 不同网络之间通信 ├── IP 编址 ├── 路由选择 ├── 转发数据 ├── 数据单位IP 数据报 └── 设备路由器第四章 Lesson 31 IP协议★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分什么是 IP 协议先不要背定义。先来看一个快递。假设你要寄快递。上海 ↓ 北京快递公司需要知道然后不断经过很多中转站。最终送到北京。互联网也是一样。你的电脑发送数据。电脑A ↓ 路由器1 ↓ 路由器2 ↓ 路由器3 ↓ 服务器每一个路由器都根据IP 地址决定下一步往哪里走。所以IP 协议就是互联网的送货规则。第二部分教材定义★★★★★教材一句话。IPInternet Protocol是网络层最重要的协议负责把数据报从源主机发送到目的主机。关键词★★★★★网络层IP 数据报源主机目的主机第三部分IP 的两大功能★★★★★考试经常问。IP最重要两个功能。① IP 编址Addressing什么意思就是给每一台设备一个IP 地址。例如192.168.1.10没有地址。别人找不到你。是不是像家庭住址② 路由Routing有了地址。下一步就是怎么过去例如上海 ↓ 南京 ↓ 济南 ↓ 北京每到一个城市。重新选择下一站。互联网也是这样。每经过一个路由器。都会重新查路由表。决定下一跳。★★★★★第四部分IP 数据报★★★★★上一章数据链路层数据单位叫Frame帧今天网络层叫IP 数据报Datagram★★★★★例如┌────────────┐ │ IP首部 │ ├────────────┤ │ 数据(Data) │ └────────────┘IP会在数据前面加入IP 首部。形成IP 数据报。第五部分IP 是无连接协议★★★★★这是考试最喜欢考。什么叫无连接举个电话。电话需要先拨号。建立连接。然后聊天。最后挂电话。这叫有连接。而寄快递需要提前建立连接吗不用。直接寄。互联网IP也是。发送之前不需要先建立连接。★★★★★所以IP叫无连接协议。第六部分IP 是尽最大努力交付★★★★★这是第四章最重要一句话。一定背。教材原话IP 提供尽最大努力交付Best Effort服务。★★★★★什么意思举个快递。普通快递告诉你我尽量送。但是不保证一定今天到。也不保证百分之百不丢。IP也是。它只负责努力送。不保证一定送到。不保证一定按顺序。不保证一定不重复。★★★★★所以考试喜欢问。IP是否可靠答案不可靠。注意。这里很多学生会错。第七部分那谁保证可靠答案以后第四章后面TCP。例如IP ↓ 负责送TCP负责 检查。 重发。 排序。 确认。所以一句口诀IP负责送TCP负责可靠。★★★★★第八部分IP 数据传输过程来看完整流程。应用层数据 ↓ TCP ↓ IP ↓ 形成IP数据报 ↓ 数据链路层 ↓ 形成帧 ↓ 发送路由器收到。第一件事看什么答案目的 IP 地址。不是MAC。第九部分IP 为什么需要 MAC这是第四章经典问题。是不是已经有IP为什么还要MAC来看。例如你去北京。知道北京地址。但是最后快递送到小区门口。还需要门牌号。IP负责找到目标网络。MAC负责找到具体设备。★★★★★一句口诀IP 找网络MAC 找主机。第十部分IP 协议特点★★★★★考试喜欢总结。① 无连接。② 尽最大努力交付。③ 不保证可靠。④ 数据报方式。★★★★★全部考试高频。第十一部分本课总结★★★★★IP协议 │ ├── 网络层协议 ├── IP编址 ├── 路由选择 ├── IP数据报 ├── 无连接 ├── 尽最大努力交付 └── 不保证可靠第十二部分和第三章联系起来★★★★★现在整个网络已经可以串起来了。应用层 ↓ TCP以后学 ↓ IP网络层 ↓ IP数据报 ↓ 数据链路层 ↓ MAC地址 ↓ 形成帧 ↓ 交换机 ↓ 路由器 ↓是不是越来越完整了Lesson 32 IPv4 地址★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分为什么需要 IP 地址先回忆一下上一课。我们学了MAC 地址 网卡身份证那为什么还需要 IP举一个生活中的例子。假设学校里有两个叫张三怎么办只知道名字。找不到人。于是需要宿舍地址。例如张三 宿舍 5栋302是不是立刻知道在哪里网络也是一样。MAC是谁。IP在哪里。⭐⭐⭐⭐⭐一句口诀MAC 找设备IP 找位置。第二部分什么是 IPv4教材定义IPv4 是互联网中广泛使用的 IP 地址格式。它规定每一个设备都有一个唯一的 IP 地址。例如192.168.1.100是不是平时经常见第三部分IPv4 为什么是 32 位★★★★★这是考试必考。IPv4长度固定32 位bit★★★★★例如11000000 10101000 00000001 00000001一共4 组。每组8 位。所以8 8 8 8 32 bit★★★★★考试喜欢问IPv4 地址长度是多少答案32 位。第四部分为什么写成 192.168.1.1很多同学第一次都会问。为什么不是写1100000010101000……因为太长。所以把每 8 位转换成十进制。例如11000000 ↓ 192于是变成192.168.1.1这种写法叫点分十进制表示法。★★★★★考试很喜欢考。第五部分IPv4 地址结构★★★★★IPv4不是随便写。而是分成两部分。网络号 主机号★★★★★例如192.168.1.25假设网络号192.168.1主机号25什么意思网络号表示住在哪个小区。主机号表示哪一户。是不是很好理解第六部分为什么要分网络号和主机号举例。假设一个城市。和平小区 ↓ 1号楼 ↓ 302是不是先找到小区。再找到楼。最后房间。互联网也是一样。先找到网络。再找到主机。★★★★★一句口诀先找网络再找主机。第七部分IP 地址分类★★★★★这是考试超级重点。教材采用经典分类法。共有五类。但考试主要考前三类。A 类地址范围1.0.0.0 ~ 126.255.255.255特点网络号 1 字节主机号3 字节。适合超大型网络。B 类地址范围128.0.0.0 ~ 191.255.255.255网络号2 字节。主机号2 字节。C 类地址★★★★★范围192.0.0.0 ~ 223.255.255.255网络号3 字节。主机号1 字节。这是最常见。例如192.168.1.100就是C 类。★★★★★第八部分怎么判断 A、B、C其实不用背范围。只要看第一段。第一段类别1126A128191B192223C★★★★★例如10.1.1.1第一段10。属于A。172.16.1.1第一段172。属于B。192.168.1.1第一段192。属于C。是不是特别简单第九部分私有 IP 地址★★★★★很多人家里的电脑都是192.168.1.xxx为什么因为这是私有地址。不能直接上互联网。考试必须记住三段。私有地址范围10.0.0.0/810.x.x.x172.16.0.0/12172.16172.31192.168.0.0/16192.168.x.x★★★★★口诀10、172、192。第十部分公有 IP除了私有地址。其他一般都是公网地址。例如网站服务器。运营商分配的地址。它们可以直接在互联网通信。第十一部分本课总结★★★★★IPv4 地址 │ ├── 长度32 位 ├── 点分十进制表示 ├── 网络号 主机号 ├── A 类1~126 ├── B 类128~191 ├── C 类192~223 ├── 私有 IP10、172.16~31、192.168 └── 公有 IP互联网可访问 lesson30-32计算机网络第四章：网络层核心三课（作用、IP协议、IPv4地址）
Lesson 30 网络层的作用★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐这是第四章的第一课也是后面所有知识的基础。第一部分为什么需要网络层先看一个例子。假设你在宿舍。电脑A宿舍电脑想访问www.baidu.com但是百度服务器在北京。你的电脑在学校。它们根本不在一个局域网。例如学校网络 ↓ 校园路由器 ↓ 运营商网络 ↓ 互联网 ↓ 百度服务器问题来了。第三章学的数据链路层还能解决吗不能。为什么因为数据链路层只能解决同一个局域网通信。如果跨网络。必须网络层。第二部分网络层到底干什么一句话负责把数据从源网络送到目标网络。★★★★★教材定义网络层负责实现不同网络之间的数据传输。记住第三章局域网。第四章互联网。第三部分生活中的例子我们来举一个快递的例子。假设你要寄快递。从上海寄到北京快递是不是不会一步到北京而是上海 ↓ 南京 ↓ 济南 ↓ 北京每到一个城市。都会重新决定下一站。网络也是这样。数据不会一次直接到目标。而是经过很多路由器。例如电脑 ↓ 路由器A ↓ 路由器B ↓ 路由器C ↓ 服务器每一个路由器都会决定下一跳。这就是网络层。第四部分网络层的核心任务★★★★★教材总结四个。我们逐个理解。① IP 编址★★★★★什么意思就是给每一台主机分配IP 地址。例如192.168.1.100以后别人才能找到你。是不是像家庭住址② 路由选择★★★★★假设北京有两条路。路线1 ↓ 高速路线2 ↓ 国道到底走哪条由路由器决定。所以网络层负责寻找最佳路径。③ 转发数据路由器收到IP 数据包。查路由表。继续发送。一直直到目标。④ 拥塞控制了解如果网络特别堵。例如高速公路堵车。怎么办控制发送速度。这一部分教材一般了解即可。第五部分网络层的数据单位上一章记得吗物理层Bit数据链路层Frame帧现在网络层叫Packet数据包或者IP 数据报Datagram★★★★★考试喜欢问。第六部分网络层使用什么协议最重要只有一个。IP 协议。★★★★★以后第四章几乎全部围绕IP。包括IPv4IPv6ARPICMP都是围绕IP。第七部分网络层设备★★★★★上一章交换机。工作数据链路层。今天出现新设备。叫路由器Router★★★★★作用连接不同网络。例如学校网络 ↓ 路由器 ↓ 互联网是不是终于连接起来了第八部分交换机 VS 路由器★★★★★这是第四章第一道比较题。交换机路由器数据链路层网络层看 MAC 地址看 IP 地址同一局域网不同网络转发帧转发 IP 数据包★★★★★口诀交换机认 MAC路由器认 IP。一定要记住。第九部分网络层工作流程假设你的电脑访问百度。整个过程应用层 ↓ HTTP ↓ 传输层 ↓ TCP ↓ 网络层 ↓ 加入IP地址 ↓ 数据链路层 ↓ 加入MAC地址 ↓ 物理层 ↓路由器收到以后。只看什么答案IP 地址。★★★★★不是MAC。这一点考试很喜欢。第十部分为什么还需要 IP 地址很多同学这里都会问。我们已经有MAC 地址。为什么还需要IP来看一个例子。你在北京。知道一个人的身份证号。能不能知道他住哪不能。身份证表示是谁。住址表示在哪里。网络也是一样。MAC表示是谁。IP表示在哪里。★★★★★这是理解 ARP 和路由的关键。第十一部分本课总结★★★★★网络层 │ ├── 不同网络之间通信 ├── IP 编址 ├── 路由选择 ├── 转发数据 ├── 数据单位IP 数据报 └── 设备路由器第四章 Lesson 31 IP协议★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分什么是 IP 协议先不要背定义。先来看一个快递。假设你要寄快递。上海 ↓ 北京快递公司需要知道然后不断经过很多中转站。最终送到北京。互联网也是一样。你的电脑发送数据。电脑A ↓ 路由器1 ↓ 路由器2 ↓ 路由器3 ↓ 服务器每一个路由器都根据IP 地址决定下一步往哪里走。所以IP 协议就是互联网的送货规则。第二部分教材定义★★★★★教材一句话。IPInternet Protocol是网络层最重要的协议负责把数据报从源主机发送到目的主机。关键词★★★★★网络层IP 数据报源主机目的主机第三部分IP 的两大功能★★★★★考试经常问。IP最重要两个功能。① IP 编址Addressing什么意思就是给每一台设备一个IP 地址。例如192.168.1.10没有地址。别人找不到你。是不是像家庭住址② 路由Routing有了地址。下一步就是怎么过去例如上海 ↓ 南京 ↓ 济南 ↓ 北京每到一个城市。重新选择下一站。互联网也是这样。每经过一个路由器。都会重新查路由表。决定下一跳。★★★★★第四部分IP 数据报★★★★★上一章数据链路层数据单位叫Frame帧今天网络层叫IP 数据报Datagram★★★★★例如┌────────────┐ │ IP首部 │ ├────────────┤ │ 数据(Data) │ └────────────┘IP会在数据前面加入IP 首部。形成IP 数据报。第五部分IP 是无连接协议★★★★★这是考试最喜欢考。什么叫无连接举个电话。电话需要先拨号。建立连接。然后聊天。最后挂电话。这叫有连接。而寄快递需要提前建立连接吗不用。直接寄。互联网IP也是。发送之前不需要先建立连接。★★★★★所以IP叫无连接协议。第六部分IP 是尽最大努力交付★★★★★这是第四章最重要一句话。一定背。教材原话IP 提供尽最大努力交付Best Effort服务。★★★★★什么意思举个快递。普通快递告诉你我尽量送。但是不保证一定今天到。也不保证百分之百不丢。IP也是。它只负责努力送。不保证一定送到。不保证一定按顺序。不保证一定不重复。★★★★★所以考试喜欢问。IP是否可靠答案不可靠。注意。这里很多学生会错。第七部分那谁保证可靠答案以后第四章后面TCP。例如IP ↓ 负责送TCP负责 检查。 重发。 排序。 确认。所以一句口诀IP负责送TCP负责可靠。★★★★★第八部分IP 数据传输过程来看完整流程。应用层数据 ↓ TCP ↓ IP ↓ 形成IP数据报 ↓ 数据链路层 ↓ 形成帧 ↓ 发送路由器收到。第一件事看什么答案目的 IP 地址。不是MAC。第九部分IP 为什么需要 MAC这是第四章经典问题。是不是已经有IP为什么还要MAC来看。例如你去北京。知道北京地址。但是最后快递送到小区门口。还需要门牌号。IP负责找到目标网络。MAC负责找到具体设备。★★★★★一句口诀IP 找网络MAC 找主机。第十部分IP 协议特点★★★★★考试喜欢总结。① 无连接。② 尽最大努力交付。③ 不保证可靠。④ 数据报方式。★★★★★全部考试高频。第十一部分本课总结★★★★★IP协议 │ ├── 网络层协议 ├── IP编址 ├── 路由选择 ├── IP数据报 ├── 无连接 ├── 尽最大努力交付 └── 不保证可靠第十二部分和第三章联系起来★★★★★现在整个网络已经可以串起来了。应用层 ↓ TCP以后学 ↓ IP网络层 ↓ IP数据报 ↓ 数据链路层 ↓ MAC地址 ↓ 形成帧 ↓ 交换机 ↓ 路由器 ↓是不是越来越完整了Lesson 32 IPv4 地址★★★★★考试重要程度⭐⭐⭐⭐⭐第一部分为什么需要 IP 地址先回忆一下上一课。我们学了MAC 地址 网卡身份证那为什么还需要 IP举一个生活中的例子。假设学校里有两个叫张三怎么办只知道名字。找不到人。于是需要宿舍地址。例如张三 宿舍 5栋302是不是立刻知道在哪里网络也是一样。MAC是谁。IP在哪里。⭐⭐⭐⭐⭐一句口诀MAC 找设备IP 找位置。第二部分什么是 IPv4教材定义IPv4 是互联网中广泛使用的 IP 地址格式。它规定每一个设备都有一个唯一的 IP 地址。例如192.168.1.100是不是平时经常见第三部分IPv4 为什么是 32 位★★★★★这是考试必考。IPv4长度固定32 位bit★★★★★例如11000000 10101000 00000001 00000001一共4 组。每组8 位。所以8 8 8 8 32 bit★★★★★考试喜欢问IPv4 地址长度是多少答案32 位。第四部分为什么写成 192.168.1.1很多同学第一次都会问。为什么不是写1100000010101000……因为太长。所以把每 8 位转换成十进制。例如11000000 ↓ 192于是变成192.168.1.1这种写法叫点分十进制表示法。★★★★★考试很喜欢考。第五部分IPv4 地址结构★★★★★IPv4不是随便写。而是分成两部分。网络号 主机号★★★★★例如192.168.1.25假设网络号192.168.1主机号25什么意思网络号表示住在哪个小区。主机号表示哪一户。是不是很好理解第六部分为什么要分网络号和主机号举例。假设一个城市。和平小区 ↓ 1号楼 ↓ 302是不是先找到小区。再找到楼。最后房间。互联网也是一样。先找到网络。再找到主机。★★★★★一句口诀先找网络再找主机。第七部分IP 地址分类★★★★★这是考试超级重点。教材采用经典分类法。共有五类。但考试主要考前三类。A 类地址范围1.0.0.0 ~ 126.255.255.255特点网络号 1 字节主机号3 字节。适合超大型网络。B 类地址范围128.0.0.0 ~ 191.255.255.255网络号2 字节。主机号2 字节。C 类地址★★★★★范围192.0.0.0 ~ 223.255.255.255网络号3 字节。主机号1 字节。这是最常见。例如192.168.1.100就是C 类。★★★★★第八部分怎么判断 A、B、C其实不用背范围。只要看第一段。第一段类别1126A128191B192223C★★★★★例如10.1.1.1第一段10。属于A。172.16.1.1第一段172。属于B。192.168.1.1第一段192。属于C。是不是特别简单第九部分私有 IP 地址★★★★★很多人家里的电脑都是192.168.1.xxx为什么因为这是私有地址。不能直接上互联网。考试必须记住三段。私有地址范围10.0.0.0/810.x.x.x172.16.0.0/12172.16172.31192.168.0.0/16192.168.x.x★★★★★口诀10、172、192。第十部分公有 IP除了私有地址。其他一般都是公网地址。例如网站服务器。运营商分配的地址。它们可以直接在互联网通信。第十一部分本课总结★★★★★IPv4 地址 │ ├── 长度32 位 ├── 点分十进制表示 ├── 网络号 主机号 ├── A 类1~126 ├── B 类128~191 ├── C 类192~223 ├── 私有 IP10、172.16~31、192.168 └── 公有 IP互联网可访问