网工浓缩笔记以及考点（第五章 网络互连与互联网）

Posted 2021-06-04 fadeless_3

目录

• 第五章 网络互连与互联网
• • 1. 网络互连设备
  • 2.广域网互连
  • • （1）OSI网络层内部结构
    • （2）面向连接的网际互连与面向无连接的网际互连
  • 3.IP协议
  • • （1）IP协议提供的服务
    • （2）IP协议
    • • 1）IP分类
      • 2）私有地址的范围
      • 3）IP特殊地址
      • 4)IPv4协议
      • 5)ICMP
  • 4.TCP协议和UDP协议
  • • （1）TCP
    • （2）UDP
    • （3）端口号
  • 5.地址解析协议
  • 6.网关协议
  • • 1）自治系统
    • 2）BGP（==端口179==）
    • 3）内部网关协议（IGP）
    • • ①RIP
      • ②OSPF
  • 7.路由器技术
  • • 1）NAT技术
    • 2）路由器技术VLSM和CIDR
    • 3）第三层交换技术
    • • ①三层交换机
      • ②MPLS
  • 8.IP组播技术（==IGMP==）
  • 9.IP Qos技术
  • • （1）集成服务（InServ）
    • （2）区分服务（DiffServ）
  • 10.Internet基本服务

第五章 网络互连与互联网

1. 网络互连设备

常用网络互联设备：
1层物理层：中继器、集线器
2层链路层：网桥、交换机
3层网络层：路由器、三层交换机
4层以上高层：网关

①中继器Repeater（只对信号进行再生和发送）、 集线器Hub（又叫多端口中继器），传输比特 0 1，放大信号，延长传输距离。

②网桥Bridge、交换机Switch，又叫多端口网桥，传输帧，有源地址、目的地址，有自己的物理地址MAC地址。

③路由器Router，选择网络路径，传输分组，有自己的逻辑地址IP地址。
路由桥是具有路由选择功能得网桥，路由桥虽然运行路由选择算法，但不涉及第三层协议，仍工作在数据链路层。

④网关：用于连接网络层之上执行不同协议得子网，对ISO/OSI七层模式的上四层协议进行翻译和变换。

⑤冲突域和广播域的概念

冲突域：第一层设备不会划分冲突域，第二层设备和第三层设备可划分多个冲突域

广播域（第二层的概念）：是指接收同样广播消息的节点的集合。

2.广域网互连

使用广域网互连的设备是路由器

（1）OSI网络层内部结构

子网访问层——子网相关层——子网无关层
从左到右的互连关系是：不能简单互连——互连

（2）面向连接的网际互连与面向无连接的网际互连

两者区别在于：有无建设虚电路。

3.IP协议

（1）IP协议提供的服务

1.不可靠投递服务
2.无连接的投递服务
3.尽力投递服务

（2）IP协议

1）IP分类

2）私有地址的范围

3）IP特殊地址

①0.0.0.0：不确切地址，一般设备刚启动尚无 IP临时使用，表示本机。也叫默认路由地址。
②255.255.255.255：限制(受限)广播地址，同一广播域内的主机，表示本网所有主机。“大广播”。
③127.0.0.1：回环(送)地址，别名Localhost， 向自己发送测试数据。用于测试。
④169.254.x.x：自动专用地址，找不到DHCP服务器，主机给自己分配的一个IP。
⑤网络地址：主机号各位全为0，表示本网络整个网络，不分配。
⑥广播地址：主机号各位全为1，发送给特定 网络的所有主机，不分配。也叫直接广播地址， 也叫子网广播地址，“小广播”。
⑦组播地址：224.0.0.1，从224.0.0.0到 239.255.255.255，表示一个组内的主机。

4)IPv4协议

1.IPv4数据报格式

2.IP路由
分为本地投递和跨网投递（利用ARP，获取IP返回的MAC地址，判断是哪种投递）

5)ICMP

用于网络设备和节点之间的控制和差错报告报文的传输。
（可传送IP通信过程中出现的错误信息）

4.TCP协议和UDP协议

（1）TCP

面向连接、可靠的、面向流的投递服务
面向流的投递服务

（2）UDP

（3）端口号

注册端口：1024~49151
动态端口：49152~65535

套接字地址:将IP地址和端口号绑定在一起

5.地址解析协议

ARP协议：通过IP地址查找MAC地址
RARP协议：通过MAC地址查找IP地址

6.网关协议

1）自治系统

IGP内部网关协议和EGP（现在的BGP）外部网关协议

2）BGP（端口179）

支持子网VLSM和CIDR，是一种路径矢量协议。目前 最新BGP4，而BGP4+支持IPV6。

BGP的四种报文：

Open建立邻居
Keepalive周期性探测邻居存活。每一个自治系统要选择至少一个路由器作为该自治系统的 “BGP发言人”。
增量更新，支持认证。
可靠传输，防止环路。
自治通信，策略选路。
支持无类、支持聚合。

3）内部网关协议（IGP）

①RIP

RIP：距离矢量算法， 计算跳数，最大15跳，16跳不可达。30s更新、 180s不存在、240s删除“口诀168”。支持等费用负载均衡和链路冗余。使用UDP的520端口。

RIPv1	RIPv2
有类不携带子网掩码（不支持VLAM、CIDR）	无类携带子网掩码（支持VLSM、CIDR）
采用广播更新	采用组播224.0.0.9
周期更新30s	采用触发更新
不提供认证	提供明文和MD5认证

②OSPF

OSPF：链路状态算法，包括：连通、距离、时延、带宽等状态，Dijkstra的SPF算法。触发更新、分层路由。支持大型网络。

OSPF区域类型：主干区域(32位)， Area 0.0.0.0或者Area 0来表示。

OSPF的五种报文类型：Hello报文默 认10s(30s)更新一次，40s失效，目标地址是 224.0.0.5所有路由器。用于发现建立邻居、还用于选出区域内的指定路由器DR和备份指定 路由器BDR（DR/BDR组播地址是224.0.0.6）。

7.路由器技术

1）NAT技术

网络地址翻译，解决IP短缺，路由器内部和外部地址进行转换。
静态地址转换：静态NAT （一对一）
动态地址转换：动态NAT （多对少）
网络地址端口转换：NAPT（多对一）

2）路由器技术VLSM和CIDR

VLSM就是主机位变小后形成的网段
CIDR就是主机位变大后形成的网段

3）第三层交换技术

①三层交换机

由硬件实现交换，软件实现路由

②MPLS

多协议标签交换， 属于2.5层，一般认为是第三层交换，硬件交换、速度快，叫一次路由，多次交换。用标签 交换代替复杂的路由运算。
标记边缘路由器LER，标记交换路由器LSR。

8.IP组播技术（IGMP）

IP组播用途，用于视频 点播、网络电视、视频会议等点到多点的业务。 IP组播地址分为三类：

224.0.0.0~224.0.0.255:保留地址，用于路由协议或其他下层拓扑发现协议以及维护管理协议等。

224.0.1.0~238.255.255.255：用于全球范围的组播地址分配（类似外网IP地址）

239.0.0.0~239.255.255.255.0：用于管理权限范围内是用的组播地址，可以在本地子网种作为组播地址使用。（类似内网IP地址）

9.IP Qos技术

网络服务质量。将网络数据流分成不同的等级，提供不同的服务。
有集成服务(IntServ)和区分服务(DiffServ)两种标准。

（1）集成服务（InServ）

1.保证质量的服务
2.控制负载的服务
3.尽力而为的服务（目前因特网提供的服务）。

资源预约协议RSVP。
每个业务流申请资源预留， 包括缓冲区及带宽的大小， 每一跳。

（2）区分服务（DiffServ）

不再使用资源预约，而是区分不同的业务流。
分为三种：
1.尽力服务BE
2.优质服务AF
3.加速服务EF。

区分服务代码点DSCP，利用IP包头的服务类型字段ToS。
逐跳行为PHB：逐级跳的转发方式，每个PHB 对应一种转发方式。

10.Internet基本服务

1.域名体系

主机名.机构名.网络名.顶级域名

DNS服务可查询域名，返回也对应的IP地址

2.远程登录（telnet）
明文传输数据，需要TCP连接

3.文件传输协议（FTP 20（传送信息）和21（传送控制信息）端口、TFTP 69端口）

4.电子邮件（SMTP端口25，用于发邮件，POP3收邮件）

5.超文本协议（HTTP）