《网络协议》笔记-通关问答

Posted 2022-01-27 iblade

协议三要素有哪些？

• 语法：规则和格式

• 语义：代表的意义

• 顺序

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OSI七层协议有哪些？

1、物理层。数据单位：bit

2、链路层。数据单位：帧（ARP、VLAN）

3、网络层。数据单位：数据包（IP）

4、传输层。数据单位：数据段（TCP、UDP）

5、会话层

6、表示层

7、应用层（HTTP、FTP、RPC、DHCP、DNS）

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浏览网页的流程是什么？

1、应用层：输入URL，通过DNS获取URL的IP地址。使用HTTP协议封装

2、传输层：TCP协议封装
3、网络层：通过IP地址封装
4、MAC层：通过网关的路由器，找到目的服务器

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接收请求的流程（3个）
1、把MAC头摘下来，看看是丢弃、转发，还是留着
2、把IP头摘下来~
3、TCP

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网络的层与层之间的关系？（2个）

1、只要是在网络上跑的包，都是完整的。

2、可以有下层没上层，不可能有上层没下层。

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MAC地址和IP地址的区别？

1、MAC地址：是硬件提供商写在网卡中的。
IP地址：是网络提供商给你的

2、MAC地址：局域网寻址，
IP地址：网络寻址

3、MAC 是身份证，无定位功能；
IP 是地址，有定位功能，

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ARP全称是什么？是干嘛的？

Address Resolution Protocol 地址解析协议
1、ARP表中存储局域网内IP地址和MAC地址的对应关系。
2、通过IP地址获取MAC地址。

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IP全称是什么？

互联网协议地址 Internet Protocol Address

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数据包是什么？

把传送的数据分段打包，传送出去。

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IPv4是多少位的？

32位

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位bit是什么？

1、二进制位，音译：比特bit
2、计算机最小的数据单位。
3、只有0和1。

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字节Byte是什么？

1、存储空间的基本单位。
2、1字节可以存储1个英文字母、半个汉字。

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1字节等于多少位？

1字节 = 8个二进制位

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MAC地址全称？

1、Media Access Control Address，媒体访问控制地址

2、也称为局域网地址（LAN Address）

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MAC地址是干啥的？

确认网上设备位置的地址。

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MAC地址多少字节组成？多少进制组成？

6个byte。

十六进制。

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MAC地址的特点？

1、MAC地址通信范围小
2、跨子网，需要IP地址
3、MAC是身份证，无定位功能。（IP是地址，有定位功能）

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DHCP全称是什么？干什么的？

Dynamic Host Configuration Protocol 动态主机配置协议

分配IP的（相当于租房，不用装修，用完就可以退租）

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新加入的客户机，分配IP的流程？（3点。提示：DHCP）

1、向广播吼一声，谁能租IP给我
2、如果有DHCP Server，验证mac是否唯一，之后分配IP给他。
3、如果有多个DHCP Server，一般先到的分配IP。

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IP地址如何续租？（2点）

1、客户机在租期超过50%时，会为其提供IP地址的DHCP Server发送DHCP request消息包。
2、客户机收到服务器回复的消息包，更新租期的配置。

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数据链路层的作用？

防止多路访问，堵车问题。

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链路层的访问方式？（3点）

1、信道划分。一个车占用一个车道
2、轮流协议。单双号
3、随机接入协议。错峰出行

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拓扑结构怎么形成的？

多个交换机连接起来，形成了拓扑结构。

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如何解决环路问题？

1、先来的，先记录。

2、后来的，把之前那条清理掉。

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如何解决广播问题和安全问题？

1、物理隔离。子网划分

2、虚拟隔离。VLAN虚拟局域网

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ICMP全称是？干嘛的？

Internet Control Message Protocol 互联网控制报文协议

相当于网络世界的侦察兵

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MAC头包含？（3点）

目的MAC、源MAC、协议类型

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IP头包含？（3点）

版本号（主流是IPv4）、源IP、目标IP

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网关是什么？

往往是一个路由器（离开局域网，需要经过网关）

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路由规则包括？（3点）

目的地址、出口设备、下一跳网关

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动态路由算法分为？（2点）

1、距离矢量路由算法

2、链路状态路由算法

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距离矢量路由算法，适用场景？缺点？（2点）

适用场景：小型网络（小于 15 跳）。

缺点：
1、好消息传得快，坏消息传得慢（路由器挂了）
2、每次发送的时候，要发送整个全局路由表。

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链路状态路由算法，优点？

优点：更新信息更小，节省了带宽和 CPU 利用率

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链路状态路由算法，算法思路？（3点）

1、将自己和邻居之间的链路状态包广播出去，发送到整个网络的每个路由器。
2、每个路由器都能在自己本地构建一个完整的图，
3、然后针对这个图使用 Dijkstra 算法，找到两点之间的最短路径。

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距离矢量路由算法，算法思路？

每个路由器都保存一个路由表，包含多行，每行对应网络中的一个路由器，每一行包含两部分信息，一个是要到目标路由器，从那条线出去，另一个是到目标路由器的距离。

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由此可以看出，每个路由器都是知道全局信息的。那这个信息如何更新呢？

每个路由器都知道自己和邻居之间的距离，每过几秒，每个路由器都将自己所知的到达所有的路由器的距离告知邻居，每个路由器也能从邻居那里得到相似的信息。

每个路由器根据新收集的信息，计算和其他路由器的距离，比如自己的一个邻居距离目标路由器的距离是 M，而自己距离邻居是 x，则自己距离目标路由器是 x+M。

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TCP的特点（大人）？

1、可靠交付（无差错、不丢失、不重复、并且按序到达）
2、面向字节流（发的是一个流，没头没尾）
3、有拥塞控制的
4、一个有状态服务

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UDP的特点（小孩子）？

1、不保证不丢失，不保证按顺序到达
2、基于数据报的，一个一个地发，一个一个地收
3、没有拥塞控制。应用让我发，我就发。
4、无状态服务

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MAC 层定义了？

本地局域网的传输行为

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IP 层定义了？

整个网络端到端的传输行为

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UDP包头包含什么？

源端口号、目的端口号、UDP长度、UDP校验和、数据

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UDP的三大特点？

1、沟通简单

2、轻信他人
3、愣头青，做事不懂权变

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UDP 的三大使用场景？

1、需要资源少
2、不需要一对一沟通，建立连接。
3、处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包

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基于 UDP 使用的五个例子？

1、网页或者 APP 的访问
2、流媒体的协议
3、实时游戏
4、IoT 物联网
5、移动通信领域

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TCP 包头包含？

源端口号、目标端口号、序号、确认序号、状态位、窗口大小（流量控制）

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TCP的优点？（5个）

1、有顺序
2、不丢包
3、连接状态
4、流量控制
5、拥塞控制

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TCP的三次握手，为什么是三次？

客户端和服务端都要有请求、应答

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TCP 的三次握手，从客户端、服务端的角度，流程分别是？

客户端（1、3）：CLOSED》SYN-SENT》ESTABLISHED

服务端（2）：CLOSED》LISTEN》SYN-RCVD》ESTABLISHED

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TCP 四次挥手？

客户端（1、4）：ESTABLISHED》FIN-WAIT-1》FIN-WAIT2》TIME-WAIT》CLOSED

服务端（2、3）：ESTABLISHED》CLOSED-WAIT》LAST-ACK》CLOSED

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TCP为什么靠谱？

如果服务器端超过一定的时间没有回复，客户端就会重新发送这个包，直到有回复。

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TCP的超时重试策略是什么？

超时，时间间隔加倍

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TCP的快速重传机制？

一次发送三个冗余的 ACK

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TCP的状态位：SYN、ACK、RST、FIN，分别是什么？

SYN 是发起一个连接，
ACK 是回复，
RST 是重新连接，
FIN 是结束连接

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Socket通信的bind()，绑定什么？（2点）

IP地址、端口

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Socket维护了2个队列是什么？

已建立连接的队列、没有建立连接的队列

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基于TCP协议的Socket通信，connect是干嘛的？

发起连接（三次握手）

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基于 TCP 协议的 Socket 程序函数调用过程？分别从客户端、服务端的角度

客户端：socket() 》 connect() 》 write() 》 read()

服务端：socket() 》 bind() 》 listen() 》 accept() 》 read() 》 write()

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基于 UDP 协议的 Socket 程序函数调用过程？分别从客户端、服务端的角度

客户端：socket() 》 bind() 》 sendto() 》 recvfrom()
服务端：socket() 》 bind() 》 recvfrom() 》 sendto()

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HTTP基于什么协议？需要建立什么连接？

TCP

HTTP1.1

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默认开启什么？

Keep-Alive

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Keep-Alive有什么好处？

减少TCP连接的开销

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短连接的过程？

1、建立tcp连接
2、发起请求
3、响应请求
4、断开tcp连接
5、建立tcp连接
6、发起请求
7、响应请求

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长连接的过程？

1、建立tcp连接
2、发起请求
3、响应请求
4、发起请求
5、响应请求

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短连接的缺点？

每个请求都要建立一次连接

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长连接的缺点？

连接数高时，占用网络带宽、影响性能。

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HTTP1.0和1.1的区别？（2个方面）

长连接方面：HTTP1.0 需要手动开启Keep-Alive，HTTP1.1 默认开启

节约带宽方面：HTTP1.1 支持只发送helder信息

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HTTP1.1和2.0的区别？（3个方面）

多路复用：HTTP2.0使用了多路复用的技术，做到同一个连接并发处理多个请求。而且并发请求的数量比HTTP1.1大了好几个数量级。

数据压缩：HTTP2.0支持header数据压缩
服务器推送：HTTP2.0会顺便把客户端需要的资源一起推送到客户端

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HTTP请求包含哪4部分？

1、请求行（方法、url、版本）

2、请求头（acept-charset、content-type、cache-control）
3、空行（必须要空行）
4、请求正文

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Accept-Charset是干嘛的？

客户端可以接受的字符集

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Content-Type是干嘛的？

正文的格式

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HTTP通信过程？

TCP》IP》网关（不是一个局域网），ARP》到达目的局域网 ARP》MAC》IP》TCP，解析序列号》指定端口，HTTP服务器

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HTTP的特点？

简单快速、灵活、无连接、无状态

HTTP是使用什么来传输数据的？

统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）

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URL的全称？与URI的关系是什么？

uniform resource locator，统一资源定位器。

它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源

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HTTP的状态码，400、401、403、500、503代表什么？

400 bad request：客户端请求语法错误。
401 unauthorized：请求未经授权
403 forbidden：服务端收到请求，但拒绝提供服务
500 internal server error：服务器发生错误
503 server unavailable：服务不可用

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get和post的区别？（2点）

1、传输数据大小的限制不一样，url有长度限制

2、安全性

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HTTP协议是基于什么的？ 字符 HTTP2.0的特点？（5点）

1、对 HTTP 的头进行一定的压缩
2、将一个 TCP 的连接中，切分成多个流，每个流有优先级
3、传输信息分割为更小的消息和帧：Header 帧、Data帧
4、客户端和服务端都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一对一对应。
5、成功解决了 HTTP 1.1 的队首阻塞问题

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HTTP返回的请求包含？（3点）

状态行、首部、实体

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对称加密的优点和缺点？

优点：加密、解密效率高

缺点：协商秘钥，密码本只能通过线下传输

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非对称加密，在客户端、服务端是如何使用的？

客户端》服务端：发送信息，用服务端的公钥加密。收到信息，用服务端私钥解密

服务端》客户端：发送信息，用客户端的公钥加密。收到信息，用客户端的私钥解密

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如何鉴定对方的公钥是对的？

数字证书：由权威部门证明，颁发的称为证书（Certificate）

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数字证书包含？（4点）

公钥、所有者、发布机构、有效期。

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证书是怎样生成的？

权威机构CA（ Certificate Authority），通过签名算法生成

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签名算法的过程？

1、对信息做一个 Hash 计算，得到一个 Hash 值，这个过程是不可逆的。

2、在把信息发送出去时，把这个 Hash 值加密后，作为一个签名和信息一起发出去。

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如何知道某个 CA 的证书是否可靠？

要看 CA 的上级证书的公钥，能不能解开这个 CA 的签名。

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root CA是干嘛的？

做最后的背书。

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层层授信背书的方式 HTTPS 的工作模式是什么，在客户端、服务端的角度？
客户端：Client Hello》证书校验》产生随机数字》对称秘钥》协商的通信密钥和加密算法》数据与握手验证

服务端：Server Hello》Server Certificate》Server Hello Done》对称秘钥》协商的通信密钥和加密算法》数据与握手验证

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帧率是什么？

以人的眼睛的敏感程度，看不出是一张张图片

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DNS是什么结构组成？ 树状结构：

1、根 DNS 服务器
2、顶级域 DNS 服务器
3、权威 DNS 服务器 ：返回相应主机的 IP 地址

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DNS 访问数据中心中对象存储上的静态资源，解析过程？

客户端》本地DNS缓存》本地DNS解析器》本地DNS缓存》本地DNS服务器》根域名服务器》.com顶级域名服务器》权威域名服务器》

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全局负载均衡器 CDN的结构是什么？

CDN树状结构：中心节点》区域节点》边缘节点

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数据中心分为哪三层？

服务器连接到接入层，然后是汇聚层，再然后是核心层

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VPN是如何工作的？

VPN，全名Virtual Private Network，虚拟专用网。

就是利用开放的公众网络，建立专用数据传输通道，将远程的分支机构、移动办公人员等连接起来。

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基于XML的SOAP协议，三大要素（协议约定、传输协议、服务发现）是什么？

协议约定用 WSDL（严谨的Web 服务描述语言，是XML文件）

传输协议用 HTTP
服务发现用 UDDL（注册中心）

SOAP的全称？

Simple Object Access Protocol 简单对象访问协议

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基于JSON的RESTful接口协议，传输协议是什么？协议约定基于什么？

传输协议：HTTP

协议约定：基于JSON

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RESful是什么？全称是什么？

RESful是一种架构风格，主要面向资源，提供无状态服务。

全称 Representational State Transfer，表述性状态转移

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什么是服务端的无状态化？优点是？

服务端维护资源的状态，客户端维护会话的状态

优点：可以横向扩展

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SOAP的缺点？RESTful的缺点？

SOAP缺点：过于复杂，而且设计是面向动作的，因而往往因为架构问题导致并发量上不去。

restful缺点：使用json字符串占用字节数大。二进制的RPC占用小。

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如果最后一跳的时候，IP 改变了怎么办？

ARP找不到了，所以这个包就会发送失败了

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RARP 协议是干嘛的？

通过 MAC，得到 IP

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HTTPS 访问过程？

DNS 查询、TCP 连接建立、TLS 连接建立，最后才是 HTTP 发送数据。

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1、二层网络仅仅通过MAC寻址即可实现通讯，三层网络需要通过IP路由实现跨网段的通讯，可以跨多个冲突域。

2、二层网络的组网能力非常有限，一般是小局域网；三层网络则可以组大型的网络。

3、二层网络基本上是一个安全域，也就是说在同一个二层网络内，终端的安全性从网络上来讲基本上是一样的，除非有其他特殊的安全措施；三层网络则可以划分出相对独立的多个安全域。

4、很多技术相对是在二层局域网中用的多，比如DHCP、windows提供的共享连接等，如需在三层网络上使用，则需要考虑其他设备的支持（比如通过DHCP中继代理等）或通过其他的方式来实现。

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三层交换机和二层交换机：

普通的交换机是二层交换机，二层交换机只识别MAC地址，不识别IP地址（IP地址由电脑负责转换），不能路由，所以叫二层交换机。

三层交换机不但能识别MAC地址，还能把MAC地址中的IP地址识别出来，进行路由。

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参考文献：
https://www.cnblogs.com/amusement1992/p/10416714.html