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网络层组员：李梦婷、李莎、易文霞、刘双妹、谭根、胡建刚、廖佳磊、曾小江本章内容要点1、了解网络层基本概念2、了解网络层功能3、了解网络层协议4、掌握ARP和RARP基本概念5、了解ICMP功能网络层定义网络层是OSI参考模型中的第三层，介于运输层和数据链路层之间，它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若直干个中间节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。网络层功能主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方由路由到接收方。包括：路由选择和中继；激活、终止网络连接；在一条数据链路上复用多条网络连接，多采取分时复用技术；差错检测与恢复；排序、流量控制。网络管理网络层通过综合考虑发送优先权、网络阻塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A到另一个网络中节点B的最佳路径。网络层协议TCP/IP网络层的核心是IP协议，它是TCP/IP协议族中最主要的协议之一。IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网控制报文协议ICMP。1.正向地址解析ARP：从已知的IP地址找出对应物理地址的映射过程；2.反向地址解析RARP：从已知的物理地址找出对应IP地址的映射过程。物理地址物理地址IP地址IP地址地址解析协议（ARP）反向地址解析协议（RARP）两种地址解析方式地址解析协议ARP协议是“AddressResolutionProtocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。协议属于链路层的协议在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址（硬件地址）来确定接口的，而不是根据32位的IP地址。ARP的功能逆地址解析协议RARP功能：使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。通过TCP/IP协议进行通信，因此必须给它分配一个IP地址，但是无盘工作站刚启动时，是不知道自己的IP地址的。无盘工作站：没有操作系统，没有IP地址，工作时需从文件服务器下载操作系统执行代码和IP地址。至少有一个物理地址和基本输入输出系统。通过运行RARP协议得知自己的IP地址。RARP（ReverseAddressResolutioProtocol,逆向地址解析协议）是特定网络的标准协议，在RFC903中对它进行了讲述。RARP协议工作过程：这个请求被网络上的RARP服务器接收，它在配置文件中查找该硬件地址对应的IP地址，并回送给无盘工作站一个响应报文。当无盘工作站刚启动时，运行RARP，在局域网上广播它的物理地址，说：“我的网卡物理地址是1A：04：6C：28：5D：67，请告诉我的IP地址是多少。”因特网控制报文协议ICMP为了提高IP数据报交付成功的机会，在网际层使用了ICMP(InternetControlMessageProtocol)。ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP不是高层协议，而是IP层的协议。ICMP报文作为IP层数据报的数据，加上数据报的首部，组成IP数据报发送出去。ICMP报文的分类超时报文目的端不可达报文参数出错报文源抑制报文重定向报文回应请求/应答报文时戳请求/应答报文地址掩码请求/应答报文差错报文控制报文请求/应答报文差错报文1）超时报文：当路由器收到生存时间为0的数据报时：把该数据报丢弃同时向源主机发送超时ICMP报文2）目的端不可达报文：当出现以下情况时，向源站点发送“目的端不可达报文”。3）参数出错报文：当路由器或目的端主机收到的数据报的首部中，如果某个字段的值不正确，则丢弃该报文，并向源站点发送“参数出错报文”。控制报文作用：用于拥塞控制和路由控制。单向传输。1）源抑制报文：用于拥塞控制。当由于网络拥塞而丢弃报文时，就向源主机发送源抑制报文，使源站点知道应该放慢发送报文的速度。2）重定向报文：用于路由控制。路由器使用该报文来告诉主机到达目的地可以走的一条最优路径。请求/应答报文目的：获得有关网络状态的一些信息。双向传输。1）回应请求/应答报文：用于测试目的端主机是否可达。以IP报文的形式在Internet中传输。如果成功接收到一个应答报文，而且应答报文中的数据和原来请求报文中的数据完全相同。2）时戳请求/应答报文：用于Internet上各个机算计进行时钟同步。主机使用该报文可以获得路由器的地址掩码模式，从而根据地址掩码来解释子网地址。3）地址掩码请求/应答报文：