网络连接设备（bèi）：中继器，集线器，交换（huàn）机，路由器的工作层次

中继器：物理层（céng）使用设备 集线器：物理层（céng）使用设备 交换机：数据链路（lù）层（céng）使用设备 路（lù）由器：网络层使用（yòng）设（shè）备

2.IP 地址：分类 IP 地址；互联网中的 IP 地址，特殊 IP 地（dì）址（网络地址，广播地址（zhǐ））

分（fèn）类 IP 地址：

A 类地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B 类地址（zhǐ）：128.0.0.0~191.255.255.255

C 类地址：192.0.0.0~223.255.255.255

D 类地址：224.0.0.0~239.255.255.255

E 类地址：240.0.0.0~255.255.255.255

互联网中的 IP 地址：有两个字段组成（chéng），第一个（gè）字段（duàn）是网（wǎng）络（luò）号（hào），标志着主机（或路由器）要连接到的网络；第二个字段是主机（jī）号，标（biāo）志着一台主（zhǔ）机号在他前面的（de）网络号所指明的网络范围内必须是唯一的 特殊 IP 地址（网络地址，广播地（dì）址等） ：

网络号特定值；主机（jī）号全是 0：网络地址，表示一个网络，如：10.0.0.0

网络号特定值，主机（jī）号全是（shì） 1：直接广（guǎng）播地（dì）址（zhǐ），指（zhǐ）特定网络中的所有主机，如：10.255.255.255

网络号主机号都为 1，有限广播地址，指（zhǐ）本（běn）网络中的所有主（zhǔ）机：255.255.255.255

网络号主机号都为 0，未获取（qǔ） UO 地址的主机或路由表中的默认路（lù）由（yóu）

网络号（hào） 127，主机号全 0 或全 1 除外的任何数，环回地址，用于本（běn）主（zhǔ）机软件环回测试

网络号 169.254，主机号全 0 或全 1 除外的任何数，当不能通过 DHCP 正常得到（dào） IP 地址（zhǐ）时，由 Windows 系统自动为主机分配的 IP 地址

3.IP 地址与硬件地址的（de）关（guān）系，ARP 协议（ARP 原理，ARP 缓存，同一局域网使用 ARP，跨网使用 ARP）

IP 地址与（yǔ）硬（yìng）件（jiàn）地（dì）址的关系：在网（wǎng）络中传（chuán）输数据（jù）时，目的（de） IP 地址不（bú）变，但目（mù）的 MAC 地址会随着（zhe）传输到不同（tóng）设备（bèi）改（gǎi）变 ARP 协议（yì）（ARP 原理，ARP 缓存，同（tóng）一局域网使用 ARP，跨网使用 ARP）

ARP 的作用：已知（zhī）主机或路（lù）由器（qì）接口的 IP 地址，找（zhǎo）出其 MAC 地址（zhǐ）

ARP 缓存：每个主机都有一个 ARP 高速缓存，保存本局域网中 IP 地址（zhǐ）到 MAC 地址（zhǐ）的映射表

同一局域网使用 ARP：当主机 A 向本（běn）局域网（wǎng）中主机 B 发送（sòng）数据（jù）时，先查 ARP 高速缓存，若没（méi）有，则运行 ARP，查找 B 的（de） MAC 地址（zhǐ）

ARP 原理：主（zhǔ）机 A 广（guǎng）播发（fā）送 ARP 请求分组，目标主（zhǔ）机 B 收到请求后（hòu），向（xiàng） A 发送 ARP 相应分组

跨网使用 ARP：判断目标 IP 和源 IP 不（bú）是同（tóng）一网段（duàn）后，主机就要通过网关（guān）来传递信息（xī）了。信（xìn）息先发送（sòng）到（dào）网关机上，再由网关机转发。在查找目标（biāo）不在同一网段后，目（mù）标 IP 改为网（wǎng）关机的 IP，MAC 地址为（wéi）广播地址，发送信息时（shí）加（jiā）上目标 IP 和 MAC 地址发送到网关中。

4.IP 数据（jù）报格（gé）式：首部长度和总长度（dù），IP 分片与重（chóng）组（标识，标志（zhì），片偏（piān）移），生（shēng）存时（shí）间（jiān） TTL，协（xié）议，首部检（jiǎn）验和（hé）

首（shǒu）部长（zhǎng）度：4 位（wèi），首部长度 = 固（gù）定部（bù）分（20 字节（jiē））+ 可选字段（0~40 字节（jiē）），取值范（fàn）围 5 到 15，单位（wèi）为 4 字节（jiē） 总长（zhǎng）度：16 位，单位为 1 字节，最大值（zhí）为 65535，但总长度必须不超（chāo）过（guò） MTU IP 分（fèn）片与重组（zǔ）（标识，标志，片（piàn）偏移） ：

网（wǎng）络链路存在 MTU：链路层帧可（kě）封装数据的上限；不同（tóng）链（liàn）路的 MTU 不同

大 IP 分组向（xiàng）较（jiào）小（xiǎo） MTU 链（liàn）路（lù）转发时，可（kě）以被 “分片”

IP 分片到达目的（de）主机后进行 “重组”

标识（16 位）：标识一个 IP 数据报，IP 数据报（bào）分片时（shí），所有分片具有（yǒu）相同的标识

标（biāo）志 (3 位)：MF=1，还有分片；MF=0，最后（hòu）一个（gè）分片；DF=1，禁止分片；DF=0，允许分片

片偏移（13 位（wèi））：某分片在原 IP 数据（jù）报中的相（xiàng）对位（wèi）置。单位（wèi）为 8 个（gè）字（zì）节（jiē）

生存时间 TTL：8 位，指数据报（bào）在网络中可通过的路由器数的最大（dà）值。IP 数据报每（měi）经过一个路由器，TTL 减 1。当减（jiǎn）到（dào） 0 时，这个数据报就会被丢失 协议：8 位，指数据部分是（shì）何种（zhǒng）协（xié）议

=6，TCP

=17,UDP

=1,ICMP

=41,IPv6 首部（bù）检（jiǎn）验和：只检验首部，不检（jiǎn）验数据部分。，设首部（bù）检验和为 0，将首（shǒu）部每（měi） 2 个字节当做（zuò）一（yī）个数，将所有数（shù）相加求和（hé），进位累（lèi）加（jiā），对求和（hé）结果求反得（dé）到

划分子网（wǎng）：子网（wǎng）划分，子网掩码，根据 IP 地址和子网（wǎng）掩码计算（suàn）该 IP 地址所在网络（luò）的网络地址，广播（bō）地址，子网数和子网中的主机数

子网（wǎng）划分：

子网（wǎng）掩码：形如 IP 地址，网络号和（hé）子网号全取 1，主机（jī）号全取 0

根据 IP 地址和（hé）子网掩码计算该 IP 地址所在网络的网络地址、广播地（dì）址、子网（wǎng）数和子网中的主机数：

路由优先级（jí）：直连路由》特定主（zhǔ）机路由》静态路由》动态路由》默认路由

6.CIDR（给定一个 CIDR 地址（zhǐ）快（kuài），计算最（zuì）小 IP 地（dì）址，最大（dà） IP 地址（zhǐ），掩（yǎn）码和地址总数）和（hé）路由聚合（给（gěi）定（dìng）几个 IP 地址，计算聚合后的地址）

CIDR（给定一个 CIDR 地址快（kuài），计算最（zuì）小 IP 地址，最大（dà） IP 地址，掩码和地址总数） ：

无类（lèi）域间（jiān）路由 CIDR：a.b.c.d/x

例如：200.23.16.0/23==200.23.16.0,255.255.254.0 路由聚合（hé）（给定（dìng）几个 IP 地址（zhǐ），计算聚合（hé）后的（de）地址） : 将多个（gè）子网聚（jù）合为（wéi）一个较（jiào）大的子（zǐ）网。前提：地址块是连续的。最长前缀匹配优先

7.ICMP 协议：ICMP 协议（yì）的作（zuò）用，ICMP 差（chà）错报（bào）文（wén）何时（shí）产生，由谁产生（shēng）. PING 命令和 Tracert 命令的工作原理

ICMP 协议的作用：支持主机或路由器进（jìn）行差错（cuò）报告和网络探询。向（xiàng）源主机报告 IP 数据报的差错信息（xī）；只是报告差（chà）错，不能纠正差错。ICMP 报文有两（liǎng）种，即 ICMP 差错报告报文（单向，向（xiàng）源主机报告差错（cuò））和 ICMP 询问报（bào）文（双向（xiàng），向（xiàng）源主机请求，向（xiàng）目的主机应答） ICMP 差错报文（wén）何时产生，由（yóu）谁（shuí）产生（shēng）：

终点不可达：当路由器或主机不能（néng）交付数据报时向源点发送终点不（bú）可达报（bào）文（wén）

时间超过：当路由器收到生存时间为零（líng）的数据报，除丢弃该数据报（bào）外，还（hái）要（yào）向（xiàng）源点发送（sòng）时间（jiān）超过报文。当终点（diǎn）在预先规定的时（shí）间内不（bú）能收到一个数据（jù）报的全部数据报片时（shí），就（jiù）把已收到的数据报片都（dōu）丢弃（qì），并向源点发送（sòng）时间超过报（bào）文。

参数问题：当（dāng）路由器或目的主机收到的数据报（bào）的首（shǒu）部中有的字段的值不（bú）正确就（jiù）丢弃该数（shù）据报，并向源（yuán）点发送参数问题（tí）报文

改变路由（重定向）：路由器（qì）把（bǎ）改变路由（yóu）报文发（fā）送（sòng）给主机，让主机知道（dào）下次（cì）应将数据报发给另（lìng）外（wài）的路由器 PING 命令和 Tracert 命（mìng）令的（de）工作原理：分组网间探测（cè） PING 用来测试（shì）两台主（zhǔ）机之（zhī）间的连通性，使用了 ICMP 回送请求（qiú）与回送回（huí）答报（bào）文；tracert 命令用来跟（gēn）踪一（yī）个（gè）分组从源点到（dào）终点的路（lù）径

8、路由器：给定拓扑（pū）写出路（lù）由器（直连路由，静态路由和动态路由，默认路由），路由器根（gēn）据路由器转发 IP 数据报的过程

给定拓（tuò）扑（pū）写出（chū）路（lù）由（yóu）器（直连路由，静（jìng）态路由和动态路由，默（mò）认路由） ：

静态路由：管理员（yuán）手工配（pèi）置的路由；需要人工维护，适合拓扑简（jiǎn）单、稳定的（de）网络，路由器开销小

动（dòng）态路由：管理（lǐ）员在路由器上配置动态路由（yóu）协议，使路由器与其他路由器进（jìn）行通（tōng）信（xìn）来维护路由（yóu）表；无（wú）需人（rén）工维护，适合拓扑复杂、变化（huà）的（de）网络；路由器开销（xiāo）大

默认路由：是对 IP 数据报（bào）中（zhōng）的目的地址找不到存在的其（qí）他路由（yóu）时，路由器（qì）所选择的路由。目的地不在路由表里的所（suǒ）有数据包都（dōu）会使用默认路由。这条路由一般会连去另一个路由器，而这个（gè）路（lù）由器也同样（yàng）处（chù）理数据包；如果知道应该（gāi）怎么路由这个数据（jù）抱，则数据（jù）包被转发到已知的路由；否则，数据包会（huì）被转（zhuǎn）发到默认路由（yóu），从而到（dào）达（dá）另（lìng）一个路由器。每次转发，路由都增加了一跳的距离（lí）。

直连路由：路由器接口所（suǒ）连接的子网的路由方式称为直连路由。直连路由（yóu）是由链路层协议（yì）发现的，一般指去往（wǎng）路（lù）由器的接（jiē）口地址（zhǐ）所在网段的路径，该路（lù）径不需要网络管理员（yuán）维护（hù），也不（bú）需要路由器通过（guò）某种算法（fǎ）进行计算获得，只要该接口（kǒu）处（chù）于（yú）活动状态，路（lù）由器就（jiù）会把通向该网段的路由学习天写到路由表（biǎo）中（zhōng）去，直连路（lù）由无法使路（lù）由（yóu）器获取与其（qí）不（bú）直接（jiē）相连的路由信息。

路由器根据路（lù）由（yóu）器转发 IP 数据报（bào）的过程：

路由选择：根据（jù） IP 数据报的目的地址查（chá）询（xún）路由表，确定下一跳地址。经过网络中的所有节点（diǎn）共同协调工（gōng）作后（hòu），选择一条（tiáo）最佳路由

9.RIP：距离，距离向量算（suàn）法，工作过（guò）程，特点

自治（zhì）系统 AS：属于一个组织机构的内部（bù）网络

内部网关协议：运行与 AS 内部（bù）路由器上的（de）动态路由协议，如（rú）：RIP、OSPF

外部网关协议：用于在 AS 与 AS 之间（jiān）建立动态路由的协议，如：BGP-4

距离：

从一个路由（yóu）器（qì）到直接连（lián）接的网（wǎng）络的距离定义为（wéi） 1

从一（yī）个路由器到（dào）非（fēi）直接连接的网络的（de）距离（lí）定（dìng）义为所经过的路（lù）由（yóu）器（qì）数加 1

RIP 协议中的 “距离” 也称为“跳数”，实际（jì）上指的（de）是“最短距离”

RIP 认为一个好的路由就是（shì）他（tā）通（tōng）过的路由器的数目少，即 “距（jù）离短（duǎn）”

RIP 允许（xǔ）一条路径最多（duō）只能包含 15 个（gè）路（lù）由器

“距离” 的最大值为 16 时即（jí）相当于不可达。可（kě）见 RIP 只（zhī）适用于小型互联网（wǎng）

RIP 不能再两个网路之间同时适用（yòng）多条路由

距离向（xiàng）量算法：路由器 R 收（shōu）到邻居（jū）路由器 X 的路由表后：

将收到（dào）的（de）路由表（即邻（lín）居的路由表）中所有的（de）项目的 “下（xià）一跳” 改为 X，所（suǒ）有 “距离” 值加（jiā） 1

对修（xiū）改的（de）每个项目（N，d，X）：

若（ruò） N 不（bú）在 R 的路由表中，则（zé）添加（jiā）该项（xiàng）目

若 N 在（zài） R 的路由表中，且 “下一跳（tiào）” 也是 X，则更新该（gāi）项目

若 N 在 R 的（de）路由表（biǎo）中，但（dàn） “下一跳” 不是 X，如（rú）果距离 d 值较小，则用该项目替换（huàn）原项目

工作过（guò）程：

路由器在刚刚开始工（gōng）作（zuò）时，只知（zhī）道（dào）到连接的网络的距离（lí）（此（cǐ）距离（lí）定（dìng）义为（wéi） 1）。他的（de）路由表是（shì）空的

以后（hòu），每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并（bìng）更（gèng）新路由信息

经（jīng）过（guò）若干次（cì）更（gèng）新后，所（suǒ）有的路由器最终都会知道到达（dá）本（běn）自治系统中任何一个（gè）网络的（de）最短距离（lí）和下一跳（tiào）路由器的地址

RIP 协议的收敛（liǎn）过程（chéng）较快。“收敛” 就是在自治系统中所有的结点都（dōu）得到正确的路由选择信息的过程

RIP 协议让互联网中的所有路由器都和自己的相邻路由器不断交（jiāo）换（huàn）

特（tè）点：

仅和相邻（lín）路由器交换信息

交换的信息是当（dāng）前本路由器所知（zhī）道的全部信息（xī），即自己的路由表

按固（gù）定（dìng）的时（shí）间间隔交换路（lù）由（yóu）信息，例如每隔 30 秒。当网络拓扑发生变化（huà）时，路（lù）由器也及时向相邻路由器（qì）通告拓扑变化后的路由信息

网络规模较小

以跳表示链路开销（xiāo）

占（zhàn）用宽带较（jiào）多（duō）

收（shōu）敛慢：当网络出现故障时，RIP 需较长时间才能（néng）让所有（yǒu）路由（yóu）器知晓

10.OSPF：链路状态，OSPF 的工作过程（chéng），OSPF 区域

链路（lù）状态：

本（běn）路由器的各接口 IP 地址和接口状态

相邻路（lù）由器接口 IP 地址

链路的开销

OSPF 的工作过程（chéng）：

每个路由器维护链路状态数据库（kù）（全网的拓扑结构图）

可（kě）知全网共有多少台路由器

哪些路由器是相连的（de）

链路代价是多少

每个路（lù）由（yóu）器根据链路状（zhuàng）态数据库，利用 Dijkstra 算（suàn）法，求（qiú）出（chū）到（dào）达每个网（wǎng）络（luò）的最短路（lù）径，一（yī）次（cì）构造路由表

R8 根据链路状态数（shù）据（jù）库调（diào）用 Dijkstra 算（suàn）法获得以 R8 为（wéi）根的（de）最短路径树

根据最（zuì）短路径树生成路由表  

OSPF 区域：为了使 OSPF 能（néng）够用于规模很大的网络，OSPF 将（jiāng）一个自治系统再划分为若干个更（gèng）小的范围，叫做区域。
划分区域的好处（chù）就是把利（lì）用洪（hóng）泛法交换（huàn）链路（lù）状态信息（xī）的（de）范围局限于每一个（gè）区域而不（bú）是整个的自治系统，这就减（jiǎn）少了整个网络上的通信量

粉（fěn）色区域为主干区域，里面的路由器叫主干路由器（包括边缘的）

主干边缘和其（qí）他区域交接的路由器又叫区域边界路由器

R6 这种（zhǒng）位置的叫自治（zhì）系统（tǒng）边界（jiè）路由（yóu）器

外部网关协议 BGP：寻找可（kě）达性的路（lù）由，策（cè）略路由

寻找可达性（xìng）的路由：用于在（zài）不同自治系统的（de）边（biān）界路由（yóu）器之（zhī）间交换路由信息，寻找（zhǎo）一条可以到达目的网（wǎng）络的较好（hǎo）路径
策略（luè）路（lù）由：

12.IPv6：ipv6 数据报格式，IPv6 相比 IPv4 的变化，IPv6 地址的表（biǎo）示，从 IPv4 相比 IPv6 的过渡技术

ipv6 数据报（bào）格式：IPv6 数据报（bào） = 基本首部 + 有效载荷；有效载（zǎi）荷 = 扩展首部 + 数据（jù）部分

优先级（8 位）：为了区分不同的 IPv6 数据报（bào）的类别或优先级

流标（biāo）签（20 位）：属（shǔ）于同一个流（liú）的（de）数（shù）据报具有同（tóng）样（yàng）的流（liú）标签

有效载（zǎi）荷长度（16 位）：指（zhǐ） IPv6 数据报（bào）除基本首（shǒu）部以外字（zì）节数（shù），最大值是（shì） 65535

下一（yī）个首部（8 位）：相当于（yú） IPv4 的协议字段

跳（tiào）数限制（8 位）：相（xiàng）当于 IPv4 的 TTL 字段
IPv6 相比 IPv4 的变化：

IPv6 地址的表示：

冒号十（shí）六进制记法：各段之间用（yòng）冒号分隔（gé）：68E6FFFF0000960A:FFFF

零压缩表（biǎo）示法：连续（xù）的零可用（yòng）双（shuāng）冒号代（dài）替（tì）（只能使用一次）：00230:0→:230:0

CIDR 表示（shì）法：21DA:0:0/48

URLs：http://[3FFE:800417A]:8000

从 IPv4 相（xiàng）比 IPv6 的（de）过（guò）渡技术：

使（shǐ）用双协议栈
路由器 B 和（hé） E 同时具有（yǒu）两（liǎng）种 IP 地址：一个 IPv6 地址和一个（gè） IPv4 地址

使用（yòng）隧道（dào）技术（shù）
路（lù）由器 B 把 IPv6 数据（jù）报封（fēng）装（zhuāng）在 IPv4 数据报中发送给路由器 E

13.IP 多播：比较（jiào）（单（dān）播，广播，多播（bō），任播），IP 多播数据报的封（fēng）装，多播 IP 地（dì）址与多播（bō） MAC 地址（zhǐ），IGMP 协议的作用

比较（单播，广播，多播，任播）：

单播：单（dān）个（gè）源（yuán）节点向单个目的结点发送分（fèn）组

广播：单个源节点向同网络中（zhōng）的（de）所有结点发送分（fèn）组

多播：单个（gè）源（yuán）节点向多个目的结点发送分组（zǔ）

任播：单个源节（jiē）点向多个目的结点中（zhōng）距（jù）离最近的单个结（jié）点发送（sòng）分组（zǔ）

IP 多播（bō）数据报（bào）的封装：IP 首部加上 IGMP 报文，其（qí）中首部的协（xié）议字段（duàn）等于 2，目的（de）地（dì）址（zhǐ）为 D 类（lèi） IP 地址（224.0.0.0~239.255.255.255）

多播 IP 地址与多播 MAC 地址：

多播 IP 地（dì）址即 D 类 IP 地址：224.0.0.0~239.255.255.255

多播 MAC 地址的最低（dī） 23 位来自（zì） D 类 IP 地址，即 01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP 协议的作用：是让连（lián）接在本地局（jú）域网上的多播（bō）路由器知道本局域网上（shàng）是否有主机参加或退（tuì）出了某个多播组

14.VPN：私有 IP，VPN 路由器封装 IP 数（shù）据报的（de）过程，三（sān）种 VPN 类型的判断，NAT 路由器（qì）封装 IP 数据报的（de）过程

私有 IP：仅在机构内部使（shǐ）用，不需要（yào）向因特网（wǎng）管理机构申请（qǐng）

A 类：10.0.0.0 到（dào） 10.255.255.255

B 类：172.16.0.0 到 172.31.255.255

C 类：192.168.0.0 到（dào） 192.168.255.255

VPN 路由器（qì）封装 IP 数据报的（de）过程：用隧（suì）道技术（shù）实现 VPN。将原本的 IP 数（shù）据报作为数据部分加密到（dào）新的 IP 数据报中（zhōng），并为她（tā）添加新的数（shù）据报首（shǒu）部，源地（dì）址是（shì）发送的路由器地址，目的地（dì）址是（shì）收到的路由器地址

三种（zhǒng） VPN 类型的判断（duàn）：

内联（lián）网 VPN：同属于一个机构的内部部门 A 和 B 之间建立的（de） VPN

外联网 VPN：一个机（jī）构和某（mǒu）些外部机构共同建立的 VPN

远程接入 VPN：外地出差的工作（zuò）人员与公司网络之间建立的 VPN
NAT 路由器封装 IP 数据（jù）报的过程：

替换：替换每个外出 IP 数据（jù）报的（de）源地址

记录：替换信息存储到 NAT 转换表

替换：替换每（měi）个（gè）进入内网的 IP 数据（jù）报的目的地（dì）址

15.MPLS：与传输路由技术的比较，负载均衡（héng）与 FEC

MPLS：多协议标记交换，在 MPLS 域的入口处给每个 IP 数据报打标机，使用硬件转发

与（yǔ）传（chuán）输路由技术的比较（jiào）：

传统路由器技术（shù）数据转发机制：传统（tǒng）路由（yóu）器 IP 寻址方式是逐跳转发的（de）。转发需要由（yóu）路由器对 IP 数据包进行解包（bāo）处理，再通过路由协议决定转发（fā）方向（xiàng）。由于（yú） IP 包（bāo）的不（bú）定长特性，也就意味着时延大、转发速度慢

基于（yú） ATM 的 MPLS 数（shù）据转发机制：多协议，因为 MPLS 基于 IP 路由和控制（zhì）协（xié）议，一个介于第（dì）三层（céng）和第二层之（zhī）间的 “垫层”，MPLS 不受链路层协议的（de）限制（可使用多种链路层协议）

负（fù）载均衡与（yǔ） FEC：

转发等（děng）价类 FEC：指路（lù）由（yóu）器按照（zhào）同样（yàng）方式对待的（de） IP 数据报的集合

“按照同（tóng）样方式对（duì）待” 表（biǎo）示：从同样（yàng）接口转发（fā）到同（tóng）样的下一跳地址，并且（qiě）具有同样服务类别和同样丢弃优先（xiān）级（jí）等

FEC 和标记（jì）是（shì）一一对应（yīng）的关（guān）系：MPLS 的入口结（jié）点（diǎn）将属于同样 FEC 的 IP 数据报指（zhǐ）派同样的标记（jì）