【跟著小編從零開始學以太網】之詳解以太網網路層

關鍵字 :微晶片網路層IP協議ICMP協議ARP協議

小編又來了,從零開始介紹學習乙太網,小編相信如果您一開始有關注小編並閱讀小編的文章,您一定對乙太網有了自己的認識。介紹完PHY和資料鏈結層後,接下來,我們就要來看看網路層了。廢話不多說,我們直接看圖:

從圖中可以看出,網路層位於資料鏈結層之上,該層的功能主要是負責將資料從來源節點傳輸到目的節點,處理路由選擇和邏輯定址。它透過路由表和路由演算法確定最佳路徑,並管理資料包的分組與重組。

1:常見設備:路由器。

2:協議:IP,ICMP,ARP,RARP,DHCP。

 

備註:

     1)IP(網際網路協定:網際網路協定是網際網路中最基本的協議,用於在網路中傳輸資料封包。IP 協議定義了資料封包的格式、地址方式和路由選擇等資訊,是整個網際網路的基礎。

------IP協議的特點:資料封包被獨立處理;無法保證封包的傳送;遺失或損壞的資料封包不會被恢復;

     2)ICMP(網際網路控制訊息協定:網際網路控制訊息協定用於在 IP 網路中傳遞控制訊息和錯誤資訊。ICMP 通常用於網路設備之間的通訊,例如路由器與主機之間的通訊,以及用於檢測網路連通性和故障診斷。

------ICMP協議特點:確認 IP 封包是否成功到達目標地址,通知在傳送過程中 IP 封包被丟棄的原因;

     3)ARP(地址解析協議:地址解析協議用於將 IP 位址映射為 MAC 位址(實體位址)。ARP 協議在區域網路內部使用,透過發送 ARP 請求來獲取目標設備的 MAC 位址,從而實現資料包的傳輸。

     4)RARP(反向地址解析協議):反向地址轉換協議與 ARP 相反,用於將 MAC 位址對應到 IP 位址。RARP 協議通常用於無碟工作站等設備,可以根據 MAC 位址獲取對應的 IP 位址;

    5)DHCP(動態主機配置協議:動態主機設定協議動態主機配置協議(DHCP)是一種網路管理協議,用於集中對使用者的 IP 位址進行動態管理和配置。

針對網路層協議的部分,小編根據自己的經驗,只要了解清楚每個網路層協議的功能即可。其實落實到實際應用上,比如我們使用一顆帶有乙太網功能的MCU或MPU來說,半導體晶片廠商其實都已經準備好了有關網路層中涉及到的協議的demo code,我們可以直接拿來進行實際應用就行了。透過MCU來實現這些協議確實有一定難度,如果晶片廠商沒有提供參考demo,工程師需要自己移植這部分驅動,確實是一個挑戰。但如果是CPU平台,且平台上運行的是Linux系統,Linux系統會完美支援該驅動,乙太網對於Linux來說,也是天生的匹配。

 

好了,網路層的部分基本介紹完畢,學起來挺簡單,但實際使用時非常複雜。這部分不像乙太網的資料鏈路層或是實體層,基本上都是純硬體晶片實現功能轉換,但網路層因為涉及到軟體驅動,所以會有一定的難度。不過無論如何,網路層在整個ISO模型中仍然是不可或缺的一層。

 

最後,別忘記小編那句話,加油,祝中國高科技早日實現自主可控。

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