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第八章计算机网络层与协议知识点

1.网络层的主要功能是什么？

网络层的主要功能是路由和选址。

路由，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这

种行为动作的机器。

选址，是确定目标IP地址。

具体功能包括：定义了基于IP协议的逻辑地址；选择数据通过网络的最佳路径；连接

不同媒介类型。

2.如何理解网络层功能中所述“连接不同的媒体类型”？

如以太网和X.25网就是不同的网络类型，它们在链路层上定义的帧格式是不同的，无

法直接互连。可通过网络层连接起来，因为以太网和X.25网的网络层都采用了IP协议（IP

onEthernet和IPonX.25）。具体的实施办法是采用路由器进行连接，实现协议的转换。

3.常说的网关有哪几种含义？

（一）网关就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。网关实质上是一个网络通向其

他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为

“192.168.1.1~192.168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为

“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络

之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机上，TCP/IP协议也会

根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个

网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地

网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关

再转发给网络B的某个主机。网络B向网络A转发数据包的过程也是如此。所以说，只有

设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信，这个地址可以设置

在主机的网卡上，也可以设置在路由器的端口上。

（二）网关又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂

的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同

的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。

4.不同的网络之间互连，可以使用哪些网络设备？

路由器或网关或三层交换机。

5.网络层的IP数据包头的格式如何？

网络层可以识别设备逻辑地址，它的工作方式和其IP数据包头格式有密切关系。

IP包头是按照32位一行来判断（4个字节）。

版本号：4比特，标识IPv4还是IPv6。（IPv6是128位的地址）。

包头长度：4比特，IP数据报头长度。

优先级和服务类型：表示服务类型，实际上是传输数据类型的优先级。（如语音服务优

先级高于数据传输，在此以优先级进行标识）

总长度：16比特。

标识字段：16比特，当网络层对上层数据进行分段的时候，它将给同一个数据的所有

的段分配一组编号，用来保证这些分段到达接收端以后被正确地进行重组。

标志字段：3比特，标识字段用来指示是否可以对数据进行分段；标识字段用来指出最

后一个分段是否已发出。

偏移量：用来指明该分段在整个数据中的位置。

生命周期：一个数据包在被丢弃前在网络中所经历的最大周转时间（秒）。即数据包存

1

在的时间。IP包每经过一个路由器则此值减少1，或者数据包在网关进行队列等待时，以1

跳/秒为单位减少生存时间，强制数据包消失或避免在网络上存在路由环路。

协议字段：用于指明IP数据包中封装的是来自上层的哪一个协议。

校验和：用于检测IP数据包头的完整性。

可选项：任选项是数据报中的一个可变长的可选信息。这些选项有如下定义：安全和处

理限制、记录路径、时间戳、宽松的源站选路、严格的源站选路。这些选项很少被使用，并

非所有的主机和路由器都支持这些选项。

6.什么是IP地址？IP地址的特征以及作用是什么？

TCP/I