第六章 网络互连与互联网（最核心最重要）
考点分析
6-1 互联网（上下午都会涉及）
6-1.1 网络互联设备总结
非常重要
6-1.2 中继器与集线器
6-1.2.1 网络演进历史
中继器只有两个接口，接口不够用就诞生了集线器。
6-1.2.2 集线器工作原理
两个集线器连接起来形成环路。
会造成广播风暴，影响通信效率。
会造成数据扩散，严重威胁网络安全。
6-1.3 网桥和交换机
6-1.3.1 划时代的设备：交换机
交换机会构建数据交换专用通道
6-1.3.2 交换机工作原理
用的最多的就是二层以太网交换机。
交换机的寻址
1.初始情况下，交换机MAC地址表是空的。
MAC地址表很重要。
2.PC1发送一个数据帧给PC4，假设PC1已知道PC4的MAC地址。
3.交换机在说到数据帧后，将数据帧中的源MAC
地址学习到MAC表中，并于接收该帧的接口GE0/0/1口关联。
4.交换机在MAC地址表中查询数据帧的目的MAC地址，发现没有匹配的表项，因此将数据帧从除了其入站接口之外的所有接口泛洪出去。
5.PC2及PC3收到数据帧后将其丢弃，因为这些数据帧并非发送给自己；PC4则收下数据帧，现在PC4要回复数据给PC1。
6.PC4封装回复包，发给PC1。
7.交换机收到了PC4的数据帧，将帧头的源MAC地址学习到MAC表中，并与接口GE0/0/4关联。
8.交换机在MAC表中查找数据帧的目的MAC地址，发现有一个匹配的表项，出接口是GE0/0/1，于是将数据帧转发到GE0/0/1中。
核心原理：基于源MAC地址的学习，基于目的MAC地址的转发。
练习题
典型的DOS拒绝服务攻击。
6-1.4 路由器与三层交换机
典型的三层设备：路由器、三层交换机、防火墙…
6-1.4.1 路由器
例如port5和port8要通信就需要路由器。若要让port5与port6不能通信，就采取VLAN隔离。
6-1.4.2 三层交换机
本质就是路由器和交换机的结合体。
练习题
6-1.4.3 路由器与三层交换机的区别
典型园区网拓扑结构
区别1：应用场景不一样，因此造成它的功能、性能、成本等会不一样。
路由器与三层交换机对比：
6-1.5 网关设备与多层交换机
6-1.5.1 网关
网关是互连网络操作在OSI传输层之上的设施
主要功能：1.连接网络层之上执行不同协议的子网，组成异构型的互联网。
2.网关能对互不兼容的高层协议进行转换。
3.为了实现异构型设备之间的通信，网关要对不同传输层、会话层、表示层、应用层协议进行翻译和转换。
6-1.5.2 多层交换机/多业务交换机
6-1.5.3 SDN可编程交换机
6-1.5.4 网络演进总结
6-2 网络层协议IP和ICMP
6-2.1 IP报文格式
需要花时间去记
头部长度（IHL）：最小值是5，最大值是15，单位4字节。
TOS：为区分服务字段，用区分服务类型，即QOS字段。
总字段长度：IPV4数据报的总长度。
标识：主机发送ip报文的序号，每发送一次+1。
生存期（TTL）：用于设置一个数据包可经过的路由器数量的上限，每经过一台路由器减1。
协议字段：包含一个数字，标识数据报有效载荷部分的数据类型。最常用的值为1（ICMP）17（UDP）和6（TCP）。
头部校验和：仅计算IPV4头部，不检查数据有效载荷部分的正确性。放TTL减1时，头部校验和必须重新计算。
练习题
6-2.2 IP分片定义
IP报文醉倒65535字节，而以太网MTU为1500字节。
6-2.2.1 例题精选解析
注意以数据去计算。除以8是以八字节为单位。
练习题
如果不能被8整除，要选一个能被8的整除的最大的数。
6-2.3 IP分类与特殊IP地址
实际中，ABC最广。
特殊IPv4地址
练习题
6-2.4 ARP与RARP协议
6-2.4.1 为什么需要ARP
数据链路层在进行数据封装是，需要目的MAC地址。
主机A发送数据包给主机C之前，首先通过ARP协议根据IP地址获取主机MAC地址。
ARP表：
ARP请求
两个ARP目的MAC地址不一样。
ARP发过来后会先更新arp的数据缓存，
6-2.4.2 ARP地址解析五步曲
1.先查ARP表。
2.请求IP地址对应的MAC地址。
3.主机B更新ARP表。
4.主机B返回。
5.主机A更新ARP表。
6-2.4.3 代理ARP
同一网段、不同物理网络上的计算机之间，可以通过ARP代理实现相互通信。
练习题
6-2.5 ICMP协议
ICMP（Internet控制报文协议），协议号为1，封装在IP报文中，用来传递差错、控制、查询等信息，典型应用ping/tracert依赖ICMP报文。
6-2.5.1 ICMP报文类型与代码
6-2.5.1 ICMP应用-tracert
练习题
6-3 传输层封装协议TCP和UDP
6-3.1 TCP和UDP报文格式
整体对比
6-3.1.1 TCP报文格式
6-3.1.2 TCP伪首部
TCP伪首部本质是IP头部的一部分，包含源目IP地址，协议号、TCP报头和用户数据，主要用于TCP校验和计算。
6-3.1.3 UDP报文格式
练习题
6-3.2 TCP三次握手（绝对重点）
6-3.2.1 TCP三次握手建立连接
ACK确认收到。在TCP报头中，第一个SYN包里的ACK为0，其他的都为1。
小写的ack两层意思：确认收到和请求再次发送。
6-3.2.2 TCP四次挥手断开连接
练习题
6-3.3 流量控制和拥塞控制
6-3.3.1 TCP流量控制
流量控制：为了防止发送方发送速度过快，导致接收方处理不过来，造成丢包重传，浪费网络资源。
TCP流量控制机制：可变大小的滑动窗口。
6-3.3.2 TCP滑动窗口机制
6-3.3.3 TCP拥塞控制
有了流量控制可以调节发送端和接收端的节奏，为什么还要拥塞控制？
流量控制：在AB两个端点进行。
拥塞控制：在AB和所有网络节点中进行。
6-3.3.4 TCP拥塞控制
TCP慢启动和拥塞避免算法的实现
拐点叫门限值。
练习题
6-3.4 重点协议端口号总结（会考）
6-3.4.1 TCP/UDP端口号
源端口随机分配，目标端口使用知名端口。
应用客户端使用的源端口一般为系统中未使用的且大于1024.
目的端口号为服务器端应用服务器的进程，如telent为23.
主流协议（重点要记）
练习题
6-4 路由协议（也很重要）
6-4.1 IP路由基础
6-4.1.1 什么是路由
当路由器（或其他三层设备）收到一个IP数据包时，会查看数据包的IP头部中的目的IP地址，并在路由表中进行查找，在匹配到最优的路由后，将数据包扔给该路由所指出接口或者下一跳。
6-4.1.2 路由器工作原理
建立并维护路由表RIB。
根据路由表进行数据转发。
6-4.1.3 查看路由表
display ip routing-table
6-4.2 静态路由与默认路由
6-4.2.1 什么是静态路由
6-4.2.2 静态路由配置
示例：ip route-static 192.168.100.0 255.255.255.0 192.168.12.2ip route-static 192.168.100.0.24 192,168.13.2
实际应用中99%都用的下一跳IP地址
注意通信是双向的，要留意往返流量的路由。
6-4.2.3 默认路由
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.2或ip route-static 0.0.0.0 0 192.168.12.2
6-4.2.4 静态路由与默认路由的特点
6-4.3 动态路由协议 RIP/OSPF/BGP/ISIS
6-4.3.1 动态路由协议分类
6-4.3.2 RIP协议
RIPV1与RIPV2区别
6-4.3.3 距离矢量路由协议
使用距离矢量路由协议的路由器并不了解网络的拓扑，该路由器只知道：
自身与目的网路之间的距离，应该往哪个方向或哪个接口转发数据包。
特点：
RIP路由度量值
查看RIP路由的度量值：
路由优先级
RIP防环机制
6-4.3.4 OSPF（很重要）
OSPF不支持自动汇总。
基本特点
OSPF Cost
OSPF区域概念
OSPF路由器角色
OSPF总结
6-4.3.5 BGP与ISIS
BGP基础
BGP四个报文
BGP选路规则
ISIS
ISIS区域结构图
练习题
