网络层讲解:ARP与RARP协议及子网划分
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"计算机网络(第19讲)第5章 网络层.ppt" 计算机网络的网络层是互联网通信的核心部分,主要负责数据包的路由和传输。这讲的内容涵盖了网络层的关键概念,包括分组转发、地址解析协议(ARP)、逆地址解析协议(RARP)以及子网划分。 1. 分组转发:在异构网络环境中,不同的设备可能具有不同的硬件地址。为了实现跨网络的通信,网络层通过分组转发机制,确保数据包能够在不同网络间正确传递。分组转发涉及到对IP数据报的处理,包括根据目的IP地址选择最佳路径,并将数据包发送给下一个网络节点。 2. ARP协议:地址解析协议(ARP)是用于将IP地址映射到物理硬件地址(MAC地址)的协议。当主机需要与另一个IP地址通信时,会发送ARP请求来获取对应的MAC地址,然后才能进行数据帧的传输。ARP协议简化了异构网络间的通信,使得对用户来说是透明的。 3. RARP协议:逆地址解析协议(RARP)的作用是让只知道硬件地址的设备(如无盘工作站)得知自己的IP地址。然而,随着现代网络技术的发展,RARP已较少被使用,因为大多数设备在启动时就能通过DHCP协议获取IP地址。 4. ARP命令:介绍了在操作系统中操作ARP缓存的命令,如添加、删除和查看ARP条目。`arp-s`用于添加静态ARP条目,`arp-d`用于删除条目,`arp-a`或`arp-g`则用于查看全部ARP缓存信息。 5. 子网划分:为了更有效地管理和分配IP地址,自1985年起引入了子网划分技术。原有的两级IP地址(网络ID和主机ID)扩展为三级,即增加了子网号字段。子网划分允许组织内部根据需要细分子网,减少IP地址的浪费,并提高路由效率。 6. 子网划分的引入:在标准的A、B、C类地址下,IP地址的分配可能导致大量浪费。通过子网划分,组织可以更灵活地分配IP地址,创建更小的逻辑网络,每个网络中可以有更少的主机,从而优化地址使用。 这堂课的内容深入探讨了网络层如何实现不同网络间的通信,包括地址映射和子网管理等关键机制,这些都是构建和维护大规模网络基础设施的基础。理解并掌握这些知识对于任何从事计算机网络相关工作的人来说都至关重要。
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