计算机网络——网络层知识点

💟💟前言
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今天给大家打来的是 计算机网络——网络层知识点
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虚拟机局域网VLAN的实现机制

IEEE802.1Q帧(也称 Dot One Q帧 )对以太网的MAC帧格式进行了扩展，插入了4字节的VLAN标记
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VLAN标记的最后12比特称为VLAN标识符VID，它唯一标志了以太网帧是属于哪一个VLAN

• VID的取值范围是04095(0 2^12 - 1)
• 0和495都不用来表示VLAN，因此用来表示VLAN的VID的有效范围取值是1 ~4094

802.Q帧是由交换机来处理的，而不是用户机来处理的

• 当交换机收到普通的以太网帧时，会将其插入4字节的VLAN标记为802.1Q帧 简称"打标签"
• 当交换机转发802.1Q帧时，可能会删除4字节VLAN标记转变为普通以太网帧，简称"去标签"

交换机的端口类型有以下三种

• Access
• Trunk
• Hybrid

交换机各端口缺省的VLAN Id

• 在思科交换机上称为Native VLAN，即本征VLAN
• 在华为交换机上称为Port VLAN ID，即端口VLAN ID，简记为PVID
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交换机的端口类型

• Access端口一般用于连接用户计算机
• Access端口只能属于一个VLAN
• Access端口的PVID值与端口所属VLAN的ID相同(默认为1)

Access端口接收处理方法

一般只接收"未打标签"的普通以太网MAC帧。根据接收帧的端口PVID给帧打"标签" 即插入4字节VLAN标记字段，字段中的VID取值与端口的PVID的取值相等

Access端口发送处理方法：

若帧中的VID与端口的PVID相等，则“去标签”并转发该帧；否则不转发

IEEE 802.1Q帧

• Trunk端口一般用于交换机之间或交换机与路由器之间的互连
• Trunk端口可以属于多个VLAN
• 用户可以设置Trunk的端口PVID值。默认情况下，Trunk端口的PVID值为1
  Trunk端口端口发送的处理方法：
• 对VID等于PVID的帧，"去标签"再转发 -对VID不等于PVID的帧，直接转发

Trunk端口处理的接收处理方法

• 接收“未打标签”的帧，根据接收帧的端口的PVID给帧"打标签" 即插入4字节VLAN标记字段，字段中的VID取值与端口PVID取值相等。

网络层的主要任务是实现网络互连，进而实现数据包在各网络之间的传输

要实现网络服务，需要解决以下主要问题：

网络层向运输层提供怎样的服务(可靠传输还是不可靠传输)

网络层寻址问题

路由选择问题

• 因特尔是目前全世界用户数量最多的的互联网，它使用TCP/IP协议栈
• 由于TCP/IP协议栈的网络层使用网络协议IP，它是整个协议栈的核心协议，因此在TCP/IP协议栈中网络层称为网际层
• 综上所述，我们通过学习TCP/IP协议栈的网际层来学习网络层理论知识和实践技术

网络层提供的两种服务

• 可靠通信由网络来保证
• 必须建立网络层的连接——虚电路
• **通信双方沿着已建立的虚电路发送分组
• 主机的地址仅在连接建立阶段使用，之后每个分组的首部只需携带一条虚电路的编号(构成虚电路的每一个链路都有一个虚电路编号)
• 这种通信方式如果再使用可靠性传输的网络协议就可以使发送的分组最终正确到达接收方(无差错按序到达，不丢失，不重复)
• 通信结束后，需要释放之前所建立的虚电路
• 很多广域分组交换网都使用面向连接的虚电路服务。例如 曾经的X.25和逐渐过时的帧中继FR、异步传输模式ATM等**

无连接的数据报服务

• 可靠通信应当由用户主机来保证
• 不需要建立网络连接
• 每个分组可走不同的路径
• 每个分组的首部必须携带目的主机的完整地址
• 这种通信方式所带的分组可能误码、丢失、重复和失序
• 由于网络本身不提供端到端的可靠性传输服务，这就使网络中的路由器可以- 做的比较简单，而且价格低廉(与电信网的交换机相比较)
• 因特网采用了这种设计思想 也就是将复杂的网络处理功能置于因特尔的边缘(用户主机和其内部的运输层)，而将相对简单的最大努力的分组交付功能置于因特网核心

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