网络连接设备：中继器，集线（xiàn）器，交换机，路由器（qì）的工作（zuò）层次

中继器：物理层使用设备 集线（xiàn）器（qì）：物（wù）理层使用设备 交换机：数据链（liàn）路层使（shǐ）用（yòng）设备 路由（yóu）器：网络层使用设备

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

分类 IP 地址：

A 类（lèi）地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B 类地（dì）址：128.0.0.0~191.255.255.255

C 类（lèi）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（zhǐ）：240.0.0.0~255.255.255.255

互联网（wǎng）中的 IP 地址：有（yǒu）两个字段（duàn）组成，第一个字（zì）段是网络号，标志着主机（或路由器）要连接到的网络；第（dì）二个字段（duàn）是主机号，标志着一（yī）台（tái）主机（jī）号在（zài）他前面的网络号（hào）所指明的网络范围内（nèi）必须是唯（wéi）一的 特殊 IP 地址（网络地址，广（guǎng）播（bō）地址等） ：

网络号特定（dìng）值；主机号（hào）全是（shì） 0：网络地址（zhǐ），表示一个网（wǎng）络，如：10.0.0.0

网络号特定值，主机号全是（shì） 1：直接广播（bō）地（dì）址，指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（guǎng）播地址，指本网（wǎng）络中的所有主机：255.255.255.255

网络号主机号（hào）都为 0，未获取 UO 地址的主机或（huò）路（lù）由表（biǎo）中（zhōng）的默认路由（yóu）

网络号 127，主机号（hào）全（quán） 0 或全（quán） 1 除外的任何数，环回地址，用于本主机软件环回（huí）测试

网络号 169.254，主机号全 0 或全 1 除外的任何数，当不能（néng）通过 DHCP 正常得到 IP 地址时（shí），由 Windows 系统自动为主机分（fèn）配（pèi）的 IP 地（dì）址

3.IP 地址与硬件地址的（de）关系，ARP 协（xié）议（ARP 原理（lǐ），ARP 缓存（cún），同（tóng）一局（jú）域网使用 ARP，跨网使用 ARP）

IP 地址与硬（yìng）件（jiàn）地（dì）址的关系：在网络中传输数据时，目（mù）的 IP 地址不变，但目的 MAC 地址会随着传输到不同设（shè）备改变 ARP 协议（ARP 原理，ARP 缓存（cún），同一局（jú）域网使用（yòng） ARP，跨网（wǎng）使（shǐ）用 ARP）

ARP 的作用：已知主机或路由（yóu）器接（jiē）口的 IP 地址，找出其 MAC 地址

ARP 缓存：每（měi）个主机都有一个（gè） ARP 高（gāo）速缓存，保存本局（jú）域网中 IP 地址到（dào） MAC 地址的映射表（biǎo）

同一局（jú）域网使用（yòng） ARP：当主机 A 向本局域网中主机 B 发送数据时，先查 ARP 高速缓存，若（ruò）没有（yǒu），则运行（háng） ARP，查（chá）找（zhǎo） B 的 MAC 地址

ARP 原理：主机 A 广播发（fā）送 ARP 请求分组，目（mù）标主（zhǔ）机 B 收到请求后，向 A 发送 ARP 相应分组

跨网使用 ARP：判断目标 IP 和源 IP 不是同一网段后，主机（jī）就（jiù）要通过网（wǎng）关来传（chuán）递（dì）信息了。信息先发送到（dào）网关机上，再由网关机（jī）转（zhuǎn）发。在（zài）查找（zhǎo）目标不在同（tóng）一（yī）网段后，目标（biāo） IP 改为网关机的 IP，MAC 地址为广（guǎng）播地址，发送信息时加上目标 IP 和 MAC 地址（zhǐ）发送（sòng）到网关中。

4.IP 数据报格（gé）式（shì）：首部（bù）长度和总长度（dù），IP 分片与重组（标识（shí），标（biāo）志，片偏（piān）移），生存时间 TTL，协议，首部检验和

首部长度：4 位，首部长度 = 固定部分（20 字节）+ 可（kě）选字（zì）段（duàn）（0~40 字节），取值范围 5 到 15，单（dān）位（wèi）为 4 字节 总长度：16 位，单位为（wéi） 1 字节，最大值为 65535，但总长度（dù）必须不（bú）超（chāo）过 MTU IP 分片（piàn）与重（chóng）组（标识，标志，片偏移（yí）） ：

网络链路存在 MTU：链（liàn）路层帧（zhēn）可封装数据的上限；不同链路的 MTU 不（bú）同（tóng）

大 IP 分组（zǔ）向较小 MTU 链（liàn）路转发时（shí），可以被 “分片”

IP 分片到达（dá）目的主机后进行 “重组”

标识（16 位）：标识（shí）一个（gè） IP 数据报，IP 数据报分片时，所有分（fèn）片具有相同（tóng）的标识

标志 (3 位)：MF=1，还有分片；MF=0，最后一个（gè）分片；DF=1，禁（jìn）止（zhǐ）分片；DF=0，允许分片

片偏移（13 位）：某分片（piàn）在原 IP 数据报中的相对位置。单位为 8 个字（zì）节

生存时间（jiān） TTL：8 位，指数据报（bào）在网络中可通过的路（lù）由器数的最大值（zhí）。IP 数（shù）据报（bào）每经过一（yī）个路由器，TTL 减 1。当减到（dào） 0 时，这个数据报就会被丢失 协议：8 位，指数据部（bù）分是何种协议

=6，TCP

=17,UDP

=1,ICMP

=41,IPv6 首部检验和：只（zhī）检验首部，不（bú）检验（yàn）数据部分。，设（shè）首部检验和为 0，将首部每 2 个（gè）字（zì）节当做一个数，将所有数相加求（qiú）和，进（jìn）位（wèi）累（lèi）加（jiā），对求和结果求反得到

划（huá）分子网：子（zǐ）网划分，子网掩码，根（gēn）据 IP 地（dì）址和子网掩码计算该（gāi） IP 地址所在（zài）网络（luò）的网络地址，广播（bō）地址，子网数和子网中的主机数

子网划分：

子网掩码：形如 IP 地址，网络号和子网号（hào）全（quán）取 1，主机号全取 0

根据 IP 地址（zhǐ）和子网掩码计（jì）算该 IP 地址所（suǒ）在网络的网络地址、广播（bō）地址、子网数和子网中的主机（jī）数（shù）：

路由优先级：直（zhí）连路由》特定主机路由》静态（tài）路由》动态路由》默（mò）认路（lù）由（yóu）

6.CIDR（给定（dìng）一个 CIDR 地址（zhǐ）快，计算最小 IP 地（dì）址，最大 IP 地址，掩码（mǎ）和地址总数）和路由聚合（给（gěi）定几个（gè） IP 地（dì）址，计算聚合后的（de）地址）

CIDR（给（gěi）定一个（gè） CIDR 地址快，计算最小 IP 地址，最（zuì）大 IP 地址（zhǐ），掩码（mǎ）和地址总数） ：

无类域间路（lù）由 CIDR：a.b.c.d/x

例如：200.23.16.0/23==200.23.16.0,255.255.254.0 路由（yóu）聚合（给定几个 IP 地址，计算聚合后的地址） : 将多个子（zǐ）网（wǎng）聚合为一个（gè）较大的子网。前（qián）提：地址块是连续的。最长前缀匹配优先

7.ICMP 协（xié）议：ICMP 协议的作用，ICMP 差错报文何时产生，由谁（shuí）产（chǎn）生. PING 命令和 Tracert 命（mìng）令（lìng）的工（gōng）作原理

ICMP 协议的作用：支持主（zhǔ）机或路由（yóu）器进行差错报告和网（wǎng）络（luò）探（tàn）询。向（xiàng）源主机报告 IP 数据报的差错信息；只是（shì）报（bào）告差错，不能纠正差错。ICMP 报文有两种，即 ICMP 差错报告（gào）报（bào）文（单（dān）向（xiàng），向源主机报告差（chà）错（cuò））和（hé） ICMP 询问报文（双向，向源主（zhǔ）机请求，向（xiàng）目的主机应答） ICMP 差错报文何时产生，由谁产生：

终点不可达：当路由器（qì）或主机不（bú）能交（jiāo）付数（shù）据报（bào）时向源点发（fā）送终点不（bú）可达报文

时间超（chāo）过：当路由器收（shōu）到生存（cún）时间为零的数据报，除丢弃（qì）该数据报外（wài），还要向源点（diǎn）发送时间超过（guò）报文。当终（zhōng）点在预（yù）先规（guī）定的时间内不能收到一个（gè）数据报的全部数据报片（piàn）时，就把已收到的数（shù）据报（bào）片都丢（diū）弃（qì），并向源点发（fā）送（sòng）时间（jiān）超过（guò）报文。

参数问题：当路由器或（huò）目的主机收到（dào）的（de）数据报的首（shǒu）部中有的字段的值不正确就丢弃该数（shù）据报，并（bìng）向源点发送参数问（wèn）题报文

改（gǎi）变路由（重定向）：路由器把改变路由报文发送给主机，让（ràng）主机知道下次应将数据报发给另外的（de）路由器 PING 命（mìng）令和 Tracert 命令的（de）工（gōng）作原理：分组网（wǎng）间探测 PING 用来（lái）测试两（liǎng）台主机之（zhī）间的连通性，使用了 ICMP 回送请（qǐng）求与回送回答报文（wén）；tracert 命令（lìng）用来跟踪一个分（fèn）组从源点到终点的路径

8、路由器：给定拓扑写出路由器（直连路由（yóu），静态路由和动（dòng）态路由，默认路由（yóu）），路由器根据路由器转发 IP 数据报（bào）的过程

给定拓扑写出路由器（直连路由，静态路由和动态路由，默认路由） ：

静（jìng）态路由：管（guǎn）理员手工配置的（de）路由；需（xū）要（yào）人工（gōng）维护，适合拓扑简（jiǎn）单、稳定（dìng）的（de）网络（luò），路由（yóu）器开销小（xiǎo）

动态路由（yóu）：管理员（yuán）在路由器上（shàng）配置动态（tài）路由协议，使（shǐ）路由器与其他路由器进行通信来维护路由表；无需人工维护，适合拓扑复杂、变化的网络；路（lù）由器开销大

默认（rèn）路由：是对 IP 数（shù）据报中的目的地（dì）址找不到存在的其他路由（yóu）时（shí），路由器所选（xuǎn）择的路由。目的地不在路由表（biǎo）里的（de）所有数据包都会使用默认路由。这条路由一般会连去（qù）另一个（gè）路由器（qì），而这个路由器也同样处理数据包；如果知道（dào）应该怎么路由这个数（shù）据（jù）抱，则数据包被（bèi）转发到（dào）已知的路（lù）由；否则，数据包会（huì）被转发到默认路由，从而到达另一个（gè）路由器（qì）。每（měi）次转发，路由都（dōu）增加了一（yī）跳的距离。

直（zhí）连路由：路由器接口所连接的子网的（de）路由方式称（chēng）为直连（lián）路由（yóu）。直（zhí）连（lián）路由（yóu）是由链路层协议（yì）发现的，一般指去往路由器（qì）的接口地址所在（zài）网段的路径，该路径不需要网络管理员维（wéi）护，也不需（xū）要（yào）路由（yóu）器通过某种算法进行计（jì）算获（huò）得（dé），只要该接口处于活动（dòng）状态，路由器（qì）就会把通向该网段（duàn）的路由（yóu）学习（xí）天写（xiě）到路由表中去，直连路由无法使路由器获取与（yǔ）其不直接相连的路（lù）由信息。

路由器根（gēn）据路由器转发 IP 数据报的过程：

路由（yóu）选择：根据 IP 数（shù）据报的目的地址（zhǐ）查询路由表（biǎo），确定下一跳地址。经过网络中的所有节点共（gòng）同协调工作后，选择一条最佳（jiā）路由

9.RIP：距（jù）离，距离向（xiàng）量算法（fǎ），工作（zuò）过程（chéng），特点

自治系（xì）统 AS：属于一个（gè）组（zǔ）织机构（gòu）的内部网络（luò）

内部网关（guān）协议：运行与 AS 内部（bù）路由器上的动态路（lù）由协议，如：RIP、OSPF

外（wài）部网关协议：用于（yú）在 AS 与 AS 之间建立动态路由的协议，如：BGP-4

距（jù）离（lí）：

从一个路（lù）由器（qì）到直接（jiē）连接的网络的（de）距离定义为 1

从一个路由器到（dào）非直接连接（jiē）的网络（luò）的距（jù）离定义为所（suǒ）经过的路由器（qì）数加 1

RIP 协议中的 “距离” 也称为（wéi）“跳数”，实际上指（zhǐ）的是“最短距离”

RIP 认为一个（gè）好的路（lù）由（yóu）就（jiù）是他通（tōng）过的路由器的数目（mù）少（shǎo），即 “距（jù）离短（duǎn）”

RIP 允（yǔn）许一条路（lù）径（jìng）最多只能包含 15 个路由（yóu）器

“距（jù）离（lí）” 的最大值为 16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适（shì）用于（yú）小型互联网（wǎng）

RIP 不能再（zài）两个网路之间（jiān）同时适用多条路（lù）由（yóu）

距离向量算法：路由器 R 收到邻居路由器（qì） X 的路由表后：

将收到的路由（yóu）表（即邻居（jū）的（de）路（lù）由（yóu）表）中所有的项目的 “下一跳” 改为（wéi） X，所有 “距离” 值加 1

对修（xiū）改（gǎi）的每（měi）个项目（N，d，X）：

若 N 不（bú）在（zài） R 的路由表中，则添加（jiā）该项目

若 N 在 R 的路由表中，且 “下一跳” 也（yě）是（shì） X，则更新该项目（mù）

若 N 在 R 的（de）路由表中，但 “下一跳” 不是（shì） X，如果距（jù）离（lí） d 值（zhí）较小（xiǎo），则用该项目替（tì）换原（yuán）项目

工作过程：

路（lù）由器在（zài）刚刚（gāng）开始工作（zuò）时，只知道到连（lián）接的网络的距离（此距离定义（yì）为 1）。他的路由表是（shì）空的

以后，每一个路由器也只（zhī）和数（shù）目非常有限的（de）相邻路由器交换并（bìng）更（gèng）新路（lù）由信息

经过（guò）若干次更（gèng）新后，所（suǒ）有的（de）路（lù）由（yóu）器最终都会知道到（dào）达本自治（zhì）系统中（zhōng）任何一个网络的最短距离（lí）和下一跳路由器的地址

RIP 协议（yì）的收敛过（guò）程较快（kuài）。“收敛” 就是在自治系统中所有（yǒu）的结点都（dōu）得到正确的路由选择（zé）信息的过程

RIP 协议（yì）让互联网（wǎng）中的所有路由器都和（hé）自己的相邻路由（yóu）器不断交换

特点：

仅和相邻（lín）路由器交换信息

交换的信息是（shì）当前本路（lù）由器所知道的全部（bù）信（xìn）息，即自己（jǐ）的路由表（biǎo）

按固定（dìng）的时间间隔交换路由信息，例如每隔（gé） 30 秒。当网（wǎng）络拓扑发生变（biàn）化时，路由器也（yě）及时向相邻路由器（qì）通告拓扑变化后的路由信息

网（wǎng）络规模较小

以（yǐ）跳表示链路开销

占用（yòng）宽带（dài）较多

收敛慢：当（dāng）网络（luò）出现（xiàn）故障时，RIP 需较（jiào）长时间才（cái）能让所有路（lù）由器知晓（xiǎo）

10.OSPF：链（liàn）路状态，OSPF 的工作过程（chéng），OSPF 区（qū）域

链（liàn）路状态：

本（běn）路由器的（de）各接口 IP 地址（zhǐ）和接口状态

相（xiàng）邻路由（yóu）器接口 IP 地址

链路的开销

OSPF 的工作过程：

每个路由器维护链路状态（tài）数据库（全网的拓扑（pū）结构图）

可知全网共有（yǒu）多少台路由（yóu）器

哪些路由器是（shì）相（xiàng）连的

链路代价是多少

每（měi）个（gè）路由器根据链路状态数据库，利（lì）用（yòng） Dijkstra 算（suàn）法（fǎ），求出到达每个网络的最短路径（jìng），一次构造（zào）路由表

R8 根据链路状（zhuàng）态数据库（kù）调用 Dijkstra 算法获得以 R8 为根的最短（duǎn）路径树

根（gēn）据最短路径树生成路由表  

OSPF 区域：为（wéi）了使（shǐ） OSPF 能（néng）够用于规模很大的网（wǎng）络，OSPF 将一个自（zì）治系统再（zài）划分为若干个更小的范围，叫（jiào）做区域。
划分区域（yù）的好（hǎo）处就是把利（lì）用洪泛法交换链路（lù）状态信息的范围局限于每一（yī）个区域而（ér）不是整个（gè）的自治（zhì）系统，这（zhè）就减少（shǎo）了整个网络上的通信量

粉色区（qū）域为主干（gàn）区域（yù），里（lǐ）面（miàn）的路由器叫主干路由（yóu）器（qì）（包括边（biān）缘的）

主干边缘和其他（tā）区（qū）域交接的（de）路由器又（yòu）叫区域边界路（lù）由（yóu）器

R6 这种位置（zhì）的叫自治系统边界路由（yóu）器

外（wài）部网关协议（yì） BGP：寻找可达性的路由，策（cè）略路由

寻找可达性（xìng）的路由：用（yòng）于在（zài）不同自治（zhì）系（xì）统的边界路由器之间交换路由信（xìn）息，寻找一（yī）条可以到达目的网络的较好路（lù）径
策略路（lù）由（yóu）：

12.IPv6：ipv6 数据报格（gé）式，IPv6 相比（bǐ） IPv4 的变化（huà），IPv6 地址的表示，从（cóng） IPv4 相比 IPv6 的过渡技术

ipv6 数据报格式（shì）：IPv6 数（shù）据报 = 基（jī）本首部 + 有效载荷；有（yǒu）效载荷 = 扩展首部（bù） + 数（shù）据部分

优（yōu）先（xiān）级（8 位）：为了区（qū）分不（bú）同的 IPv6 数据报的类别或优先级

流标签（20 位）：属（shǔ）于同一个流的数据报具有同样的流标签

有效载荷（hé）长度（16 位）：指 IPv6 数据报除基（jī）本首部以外字节数，最大（dà）值（zhí）是 65535

下一个首部（8 位）：相（xiàng）当于 IPv4 的（de）协议字段（duàn）

跳数限制（8 位）：相当（dāng）于 IPv4 的 TTL 字段
IPv6 相比 IPv4 的变化：

IPv6 地（dì）址（zhǐ）的表示：

冒号十六进制记法：各段之（zhī）间用冒号分隔：68E6FFFF0000960A:FFFF

零压缩表示法：连续的零可用双（shuāng）冒号代替（只能使用一次（cì））：00230:0→:230:0

CIDR 表（biǎo）示法（fǎ）：21DA:0:0/48

URLs：http://[3FFE:800417A]:8000

从 IPv4 相比 IPv6 的过渡（dù）技术：

使用双（shuāng）协（xié）议栈
路由（yóu）器 B 和 E 同时具有两种 IP 地址：一个 IPv6 地址和一个 IPv4 地（dì）址

使用隧道技术
路由器 B 把（bǎ） IPv6 数（shù）据报封装在 IPv4 数据报（bào）中发送给路（lù）由器 E

13.IP 多播：比较（单（dān）播，广播，多播，任（rèn）播），IP 多播数据报（bào）的封装，多播 IP 地址与多播 MAC 地址，IGMP 协议的作用

比较（jiào）（单播，广播，多播，任播）：

单播：单（dān）个源（yuán）节点向单（dān）个目（mù）的结点发送分组

广播：单个源节点（diǎn）向同网络中的所（suǒ）有结点（diǎn）发送分（fèn）组

多（duō）播（bō）：单（dān）个源（yuán）节点向（xiàng）多个目的（de）结点发送分组

任播：单个源节点向多个目的结点中距离最近的单个结点发送分组

IP 多播数据报的封装：IP 首部加（jiā）上 IGMP 报文（wén），其（qí）中（zhōng）首部的（de）协议字段等于（yú） 2，目的地址为 D 类 IP 地（dì）址（224.0.0.0~239.255.255.255）

多播 IP 地（dì）址与多播 MAC 地址：

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

多（duō）播 MAC 地址（zhǐ）的（de）最（zuì）低 23 位来自 D 类 IP 地址，即 01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP 协议的（de）作用：是让连接在本（běn）地局域网上的（de）多播路由器知道本局域网上是否（fǒu）有主机参（cān）加或退出了某个多播组（zǔ）

14.VPN：私有 IP，VPN 路由器封（fēng）装 IP 数据报的过程，三（sān）种（zhǒng） VPN 类型的判（pàn）断，NAT 路由器封装 IP 数据报的（de）过程

私有 IP：仅在机构内部使用，不需要向因特网管理机构申请

A 类：10.0.0.0 到 10.255.255.255

B 类：172.16.0.0 到 172.31.255.255

C 类：192.168.0.0 到 192.168.255.255

VPN 路由（yóu）器封装（zhuāng） IP 数据报的过程（chéng）：用隧道技术（shù）实现 VPN。将原本（běn）的（de） IP 数（shù）据报作为（wéi）数据部分加密到（dào）新的（de） IP 数据报中，并为（wéi）她添加（jiā）新的数据报首部，源地址是发送的路由（yóu）器地址，目的地（dì）址（zhǐ）是收到的路由器地（dì）址

三种（zhǒng） VPN 类型的（de）判断：

内联网（wǎng） VPN：同（tóng）属于一个机构的内部部门 A 和 B 之间建立的 VPN

外联网（wǎng） VPN：一个机构和某些外部机构共同（tóng）建立的 VPN

远程接（jiē）入 VPN：外地出差的工作人员与公司（sī）网络之（zhī）间建立的 VPN
NAT 路由（yóu）器（qì）封装 IP 数据报的过程：

替换（huàn）：替（tì）换每个外出 IP 数据（jù）报（bào）的源地址

记（jì）录：替换信息存储到 NAT 转换表（biǎo）

替换：替（tì）换每个进入内（nèi）网的 IP 数据（jù）报的（de）目的地址（zhǐ）

15.MPLS：与（yǔ）传（chuán）输路（lù）由技（jì）术的比较，负（fù）载均衡与 FEC

MPLS：多协议标记交（jiāo）换，在 MPLS 域（yù）的入口处给每个 IP 数据报（bào）打（dǎ）标（biāo）机，使用硬件转发

与（yǔ）传输路（lù）由技术的比较：

传统路由器技术数（shù）据转发机制（zhì）：传统（tǒng）路由器 IP 寻址（zhǐ）方式是逐跳转（zhuǎn）发（fā）的。转发需要由路（lù）由器对 IP 数据包（bāo）进（jìn）行解包处理，再通（tōng）过路由协议决定转发方向。由于 IP 包的不定长特性，也就意味着时延（yán）大、转发（fā）速度（dù）慢

基于（yú） ATM 的 MPLS 数据转发机制：多协议，因（yīn）为 MPLS 基于 IP 路由和控制协（xié）议，一个介（jiè）于第三层和第二层（céng）之间的 “垫（diàn）层”，MPLS 不受链路层协议的限制（可使用多种链路层协议）

负载均衡与 FEC：

转发等（děng）价类 FEC：指路由器按照同样方（fāng）式（shì）对待的 IP 数据报的集（jí）合

“按照同样方式对待” 表示：从同样接口转（zhuǎn）发到同样的下一跳地址，并且具有同样服务类别和（hé）同样丢（diū）弃优（yōu）先级等

FEC 和标记是一一对应的关系：MPLS 的（de）入口结点将属于同样（yàng） FEC 的 IP 数据报指派同样（yàng）的（de）标记