网络连接设（shè）备：中继器，集线器，交换（huàn）机，路由（yóu）器的工作层（céng）次

中继器：物理层使用设备（bèi） 集（jí）线器：物理层使用（yòng）设备 交换机（jī）：数据链路层使用设备 路由器：网（wǎng）络层（céng）使（shǐ）用设备

2.IP 地址：分类 IP 地址；互（hù）联网中的（de） IP 地址，特殊（shū） IP 地址（网络地址，广（guǎng）播地址）

分（fèn）类 IP 地址（zhǐ）：

A 类地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B 类（lèi）地址：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（zhōng）的（de） IP 地址：有两个字段（duàn）组成，第（dì）一个字段是网络号（hào），标志（zhì）着主机（或路由器）要连接到的网络；第二个字段是（shì）主机号，标志着一（yī）台主（zhǔ）机号在他（tā）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（dì）址（网（wǎng）络地址（zhǐ），广播地址等） ：

网络号特定值；主机号全是 0：网络地址，表示一个网络，如：10.0.0.0

网（wǎng）络号特定值，主机号全是 1：直接广播地址，指特定网络中（zhōng）的所有主机，如：10.255.255.255

网络（luò）号主机号都为 1，有（yǒu）限广播地址（zhǐ），指本（běn）网络中的所（suǒ）有（yǒu）主机：255.255.255.255

网络号（hào）主机号都为 0，未（wèi）获取（qǔ） UO 地址的主机或路由表中的默认路由

网（wǎng）络号 127，主机号全 0 或（huò）全 1 除（chú）外的任何数，环回地址，用于本主机软件环回测试

网络号 169.254，主机号全 0 或全 1 除外的任何数，当不能通（tōng）过 DHCP 正（zhèng）常得到 IP 地址时，由 Windows 系（xì）统自动为主机（jī）分配的（de） IP 地址（zhǐ）

3.IP 地址与硬件地址的关系，ARP 协议（ARP 原理，ARP 缓存，同一局域网使用 ARP，跨（kuà）网（wǎng）使用 ARP）

IP 地址与硬件地址的关（guān）系：在网络中传输数（shù）据时，目的 IP 地址不变，但目的 MAC 地址会随着传输到（dào）不同（tóng）设备改（gǎi）变 ARP 协议（ARP 原理（lǐ），ARP 缓存，同一（yī）局域网使用 ARP，跨网使用 ARP）

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

ARP 缓存：每个主机都（dōu）有一个 ARP 高速（sù）缓（huǎn）存，保存本局（jú）域网（wǎng）中 IP 地址到 MAC 地址的映射（shè）表

同一局域网（wǎng）使用 ARP：当主机（jī） A 向本（běn）局域（yù）网中主机 B 发（fā）送数据时，先查（chá） ARP 高速缓（huǎn）存，若没有（yǒu），则运（yùn）行 ARP，查找 B 的 MAC 地址

ARP 原理：主（zhǔ）机 A 广播发（fā）送 ARP 请（qǐng）求分组，目标（biāo）主机 B 收到请求后，向 A 发送 ARP 相应分组

跨（kuà）网使用 ARP：判断目标 IP 和（hé）源 IP 不是同一网段后，主机（jī）就要通过（guò）网关来（lái）传递信息了。信息先发送到网关机上，再（zài）由网关机转发（fā）。在查找目标（biāo）不在（zài）同一网段（duàn）后，目标 IP 改为网（wǎng）关机的 IP，MAC 地址为（wéi）广播（bō）地址，发送信息时加上目标（biāo） IP 和 MAC 地址发送到网关中。

4.IP 数据报格式：首部长（zhǎng）度和总（zǒng）长度，IP 分片与重组（标识，标志，片偏移），生存（cún）时间 TTL，协议，首部（bù）检验（yàn）和

首部长度（dù）：4 位，首部（bù）长度 = 固定（dìng）部分（fèn）（20 字节）+ 可选字段（0~40 字节），取值范围 5 到 15，单位为 4 字节（jiē） 总长度：16 位，单位（wèi）为 1 字节，最大（dà）值（zhí）为 65535，但总长度必须不超过 MTU IP 分片与（yǔ）重组（标识，标志，片偏移） ：

网（wǎng）络链路存在 MTU：链路（lù）层帧可封装数据的上（shàng）限；不同链路的 MTU 不同

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

IP 分片到达目的主（zhǔ）机后进行 “重组”

标识（16 位）：标识一（yī）个 IP 数据报（bào），IP 数（shù）据报分片时，所有分片具有相同的标识（shí）

标志 (3 位)：MF=1，还有分片；MF=0，最后（hòu）一个（gè）分片（piàn）；DF=1，禁止分（fèn）片；DF=0，允许分（fèn）片

片（piàn）偏（piān）移（13 位）：某（mǒu）分片在原 IP 数据报中的相对位置（zhì）。单位为 8 个字（zì）节

生（shēng）存时间 TTL：8 位，指数据报在网络中可通过的路由器数的（de）最（zuì）大值。IP 数据报（bào）每经（jīng）过一个路由器，TTL 减 1。当（dāng）减到 0 时，这个数据报就会被丢（diū）失 协（xié）议：8 位，指数据（jù）部（bù）分是（shì）何种协（xié）议

=6，TCP

=17,UDP

=1,ICMP

=41,IPv6 首部（bù）检（jiǎn）验和：只检验首（shǒu）部，不检验数据（jù）部分。，设首部检验和为 0，将首部每 2 个字（zì）节当做一个数，将所有（yǒu）数（shù）相加求和（hé），进位累加，对（duì）求和结果求（qiú）反得到

划分子网：子网划分，子网掩码（mǎ），根据 IP 地址和子（zǐ）网掩码（mǎ）计算该 IP 地址所在网（wǎng）络的网络地址，广播地址，子网数和子网中（zhōng）的主机数

子网划分：

子网（wǎng）掩（yǎn）码（mǎ）：形如 IP 地址，网络号和子网号全（quán）取 1，主机号全取 0

根据（jù） IP 地址（zhǐ）和子网（wǎng）掩码计算该 IP 地址所在网络的网（wǎng）络地（dì）址、广播（bō）地址、子网数和子网中的主机数：

路（lù）由优先（xiān）级：直连路由》特（tè）定主机路由》静态路由》动态（tài）路由》默认路由

6.CIDR（给定一（yī）个 CIDR 地址快，计（jì）算最小 IP 地址，最大 IP 地址，掩码和地址总数）和（hé）路由聚合（给定几个（gè） IP 地址（zhǐ），计算聚合后的地址）

CIDR（给定一个（gè） CIDR 地址快，计算最小 IP 地址，最大 IP 地址，掩码和（hé）地（dì）址总数） ：

无类域间路由 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（给定几个 IP 地址，计算聚合后的地址） : 将多个子网聚合为一个较大的（de）子网（wǎng）。前提：地址（zhǐ）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（hé）时产生，由谁产生. PING 命（mìng）令和 Tracert 命令的（de）工作（zuò）原理

ICMP 协议的作用：支持主机或路由（yóu）器（qì）进行差错（cuò）报告和（hé）网络探询。向源主（zhǔ）机报告 IP 数（shù）据报的（de）差错信息；只（zhī）是报告差（chà）错，不能纠正差错。ICMP 报文（wén）有两种，即 ICMP 差错报（bào）告报文（单向，向源主机报（bào）告差（chà）错）和 ICMP 询（xún）问报文（双向，向源主（zhǔ）机（jī）请求，向目（mù）的主机应（yīng）答） ICMP 差错报文（wén）何时产生（shēng），由（yóu）谁产生：

终（zhōng）点不可达：当路由器或主机不能（néng）交（jiāo）付数据报时向源点（diǎn）发送（sòng）终点不可达报文

时间超过：当（dāng）路（lù）由（yóu）器收到生存（cún）时间为零的数据报，除丢弃该数（shù）据（jù）报外，还要（yào）向源点发送时间（jiān）超过报文（wén）。当终点在预先规定的时间（jiān）内不能收到一个数据报的全部数据报片时（shí），就（jiù）把已收到（dào）的数据报片（piàn）都丢弃（qì），并向源点发送时间超过（guò）报文。

参数问题：当路由器或目的主机收到（dào）的数据（jù）报的（de）首部中有的字段的值（zhí）不正（zhèng）确（què）就（jiù）丢弃该数（shù）据报，并向源点发（fā）送参数问题报（bào）文

改变路（lù）由（重定向）：路由器（qì）把改变路由报文发送（sòng）给主机，让（ràng）主机知道下次应将数据报发（fā）给另外的路由器 PING 命令和 Tracert 命令的工作原（yuán）理：分组（zǔ）网间（jiān）探（tàn）测（cè） PING 用来测试（shì）两台主机之（zhī）间（jiān）的连通性，使用了（le） ICMP 回送（sòng）请（qǐng）求与回送回答报文；tracert 命令用来（lái）跟踪一个分组从（cóng）源点到（dào）终点的（de）路径

8、路（lù）由（yóu）器：给定拓扑写出（chū）路由（yóu）器（直连路由，静态路由和动（dòng）态路由（yóu），默认路由），路由器根据路由器转（zhuǎn）发 IP 数据报（bào）的过程

给（gěi）定拓（tuò）扑写（xiě）出（chū）路由器（直连路由，静态路由和动态路由（yóu），默（mò）认（rèn）路（lù）由） ：

静（jìng）态路由：管理员手（shǒu）工配（pèi）置的路由；需要（yào）人工（gōng）维护，适合拓扑简单、稳定的网络，路由（yóu）器开销小

动态路由：管理（lǐ）员（yuán）在路由器上（shàng）配置动态（tài）路由（yóu）协（xié）议，使（shǐ）路由器与其他（tā）路由（yóu）器进行通信来维（wéi）护路由表；无需人工（gōng）维护，适（shì）合（hé）拓（tuò）扑（pū）复杂、变化的网络；路由器开销（xiāo）大

默认路由：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，路由器所（suǒ）选择的路由。目的地（dì）不在路由表里的所（suǒ）有数据包都会使用默认（rèn）路（lù）由（yóu）。这（zhè）条路由一般会（huì）连去另一个路由器，而这个（gè）路由器也同样处理数据包（bāo）；如果知道（dào）应该怎么路由这个数据抱（bào），则（zé）数（shù）据包被转发（fā）到（dào）已知的路由；否则，数据包会被转发到默认（rèn）路由，从而到达（dá）另一（yī）个路（lù）由（yóu）器。每次转发（fā），路由都增加了一（yī）跳的距离。

直连路由：路（lù）由器接口所（suǒ）连接（jiē）的子网的路由方式称（chēng）为直连路由。直连路（lù）由（yóu）是由链（liàn）路层协（xié）议发现的，一般指去往路由器的接口地（dì）址所在网段（duàn）的路径，该路径不需要网络管理员维（wéi）护，也不需要路（lù）由器通（tōng）过某种算（suàn）法进行计算获得，只要（yào）该接口处于（yú）活（huó）动状态，路由器（qì）就会把通向该网（wǎng）段的（de）路由学习天写到路由表中去，直连路（lù）由（yóu）无法使路由（yóu）器（qì）获（huò）取与其不直接相连的（de）路由（yóu）信息。

路由器根据（jù）路由器转发 IP 数据（jù）报（bào）的过（guò）程：

路由选择：根据 IP 数据报的（de）目的地址查询路由表（biǎo），确定下一跳地（dì）址。经过网络中的所（suǒ）有节点共同（tóng）协调（diào）工作后，选择一条（tiáo）最佳路由

9.RIP：距离，距离向量算（suàn）法，工（gōng）作（zuò）过程（chéng），特点

自治系统（tǒng） AS：属于一个（gè）组织机构的内部网络

内部网关（guān）协议：运（yùn）行与 AS 内部路由器上的（de）动态路由协议，如（rú）：RIP、OSPF

外部网关协议：用于在 AS 与（yǔ） AS 之间建立动态（tài）路由的协（xié）议，如：BGP-4

距离：

从一个路由器到直（zhí）接（jiē）连接的网络的距离定义（yì）为 1

从一个路由（yóu）器到非（fēi）直接连（lián）接（jiē）的网络的距离（lí）定义为所（suǒ）经过的路由器数加 1

RIP 协议（yì）中的 “距离” 也称为“跳数”，实（shí）际上（shàng）指的是“最短距离”

RIP 认为一个好的路由就（jiù）是他通过的路由器的数目少，即 “距离短”

RIP 允（yǔn）许一条（tiáo）路径最多只能包含 15 个路由器

“距（jù）离” 的最大值为 16 时即相当（dāng）于不（bú）可（kě）达。可见（jiàn） RIP 只适用于小型互联网

RIP 不能再两个网（wǎng）路之间同时适用多条路由（yóu）

距离（lí）向量算法：路（lù）由器 R 收到邻居路由器 X 的路由表后：

将（jiāng）收到（dào）的（de）路由表（即邻居的路由（yóu）表）中（zhōng）所有的项目的（de） “下一跳” 改为（wéi） X，所有 “距离” 值加 1

对修改的每个（gè）项目（mù）（N，d，X）：

若 N 不在 R 的路由表中，则添加该项（xiàng）目

若 N 在 R 的路（lù）由（yóu）表中，且 “下（xià）一（yī）跳” 也（yě）是 X，则更新该（gāi）项目

若 N 在 R 的路由表中，但 “下一跳（tiào）” 不（bú）是 X，如（rú）果距离 d 值较小（xiǎo），则用该项目（mù）替换原项目

工作过程：

路由器在刚刚（gāng）开始工作时，只知道到连接的网络的距离（此距（jù）离（lí）定（dìng）义（yì）为 1）。他的路由表是空的（de）

以（yǐ）后，每一个路由器也只（zhī）和数目非常有限的（de）相邻路由（yóu）器（qì）交换并更新路由信息

经（jīng）过若干次更新后（hòu），所有的路由器最终都会知道（dào）到达本（běn）自治系统中任何一个网络的最（zuì）短距离和下一跳路由器的（de）地址

RIP 协议的收敛过程较快。“收敛（liǎn）” 就是在自治系统中（zhōng）所有（yǒu）的（de）结（jié）点都得到正确的路由选（xuǎn）择信息的（de）过程

RIP 协议让互联网（wǎng）中的（de）所有路（lù）由器都和自己的相邻路由器（qì）不（bú）断交换

特点：

仅和（hé）相邻路由器交换信息（xī）

交（jiāo）换的（de）信息是当前本路由器所知道的（de）全部信息，即自（zì）己（jǐ）的路由表

按固定的时间间隔交换路由信息，例如（rú）每隔（gé） 30 秒。当网络拓扑（pū）发生变化时，路由器也（yě）及时向相（xiàng）邻路由器通告拓扑变化后的路由信息

网（wǎng）络规模较（jiào）小

以（yǐ）跳表示链（liàn）路开销（xiāo）

占用宽带（dài）较多（duō）

收敛慢：当网络出（chū）现故障时，RIP 需较长时（shí）间才能让（ràng）所有路由器知晓

10.OSPF：链路状态，OSPF 的（de）工作过程，OSPF 区域

链路状态：

本（běn）路由器的各接口 IP 地址和接口状态

相邻（lín）路由器接口 IP 地址

链路的开销

OSPF 的工作过程：

每个路由器维护（hù）链路状态数（shù）据库（全网的拓（tuò）扑结构图（tú））

可知全网（wǎng）共有多少台路由器

哪（nǎ）些路由器是相连的

链路代（dài）价（jià）是多少

每（měi）个路由器（qì）根据链路状态数据库（kù），利用 Dijkstra 算法，求出到达每个网络的（de）最短路径，一（yī）次构造路由表

R8 根据（jù）链路状态（tài）数据（jù）库调用 Dijkstra 算法获得以 R8 为（wéi）根的（de）最（zuì）短路径树

根据（jù）最短路径树生成路由表  

OSPF 区域：为了使 OSPF 能（néng）够用于（yú）规模（mó）很（hěn）大的网（wǎng）络，OSPF 将（jiāng）一（yī）个自治系统再划分为若干个更小的（de）范（fàn）围（wéi），叫做区域。
划分区（qū）域的好处就（jiù）是把利用洪泛法交换链（liàn）路状态信息（xī）的范围局（jú）限（xiàn）于每（měi）一个区（qū）域而不是整个的自治系（xì）统，这（zhè）就减少（shǎo）了整个（gè）网络上的通信量

粉色（sè）区域为主干区域，里面的路由器叫主（zhǔ）干路由器（包括边缘的）

主干边缘和其他（tā）区域交接（jiē）的（de）路由器又叫区域边界（jiè）路由（yóu）器

R6 这种位置的叫自治（zhì）系（xì）统边（biān）界路由器

外（wài）部网关（guān）协议 BGP：寻找（zhǎo）可达性的路由，策略路由

寻（xún）找可达性的路（lù）由（yóu）：用于在不同自治（zhì）系统的边界路（lù）由器之间交换路由信（xìn）息，寻找一条可以到达目的网络的较（jiào）好（hǎo）路径
策略（luè）路由：

12.IPv6：ipv6 数据（jù）报格式，IPv6 相比 IPv4 的变化，IPv6 地（dì）址的表示，从 IPv4 相比 IPv6 的过渡技（jì）术（shù）

ipv6 数（shù）据报格式：IPv6 数据报 = 基本首部 + 有效载荷；有效（xiào）载荷 = 扩展（zhǎn）首（shǒu）部 + 数据部分（fèn）

优先（xiān）级（8 位）：为了区分不（bú）同的（de） IPv6 数据（jù）报的类别或（huò）优先级（jí）

流标（biāo）签（20 位）：属于同一（yī）个流的数据（jù）报具有同样（yàng）的流（liú）标签

有效（xiào）载荷长度（16 位）：指 IPv6 数（shù）据（jù）报（bào）除基本首部以外字节数，最大值（zhí）是 65535

下一个首部（8 位）：相当于（yú） IPv4 的协议字段

跳数（shù）限制（zhì）（8 位）：相（xiàng）当于 IPv4 的 TTL 字（zì）段
IPv6 相比 IPv4 的变（biàn）化：

IPv6 地址的表（biǎo）示：

冒（mào）号十六（liù）进（jìn）制（zhì）记法（fǎ）：各段之（zhī）间用冒号（hào）分隔：68E6FFFF0000960A:FFFF

零压缩表示法：连续的（de）零可用（yòng）双冒（mào）号代替（只能使用一次）：00230:0→:230:0

CIDR 表示法：21DA:0:0/48

URLs：http://[3FFE:800417A]:8000

从（cóng） IPv4 相比 IPv6 的过渡（dù）技术：

使用双协议栈
路由器（qì） B 和 E 同时具有两（liǎng）种 IP 地址（zhǐ）：一个 IPv6 地址和一个（gè） IPv4 地址

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

13.IP 多播：比较（单播，广播，多播，任播），IP 多播数据报的封装（zhuāng），多播 IP 地址与（yǔ）多播 MAC 地（dì）址，IGMP 协议的作用

比（bǐ）较（单播（bō），广（guǎng）播，多播（bō），任播）：

单播：单个源节点向（xiàng）单个目的结点发送（sòng）分（fèn）组

广播：单个源节（jiē）点向（xiàng）同网络中的所有结（jié）点发送分组

多播：单个（gè）源（yuán）节点向（xiàng）多（duō）个目的结点发（fā）送（sòng）分组（zǔ）

任播：单个源节点向多个目的（de）结（jié）点（diǎn）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（shàng） IGMP 报（bào）文，其中首部的协议字段等（děng）于 2，目的（de）地址为 D 类 IP 地址（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：224.0.0.0~239.255.255.255

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

IGMP 协议的作用：是让连接在本地局（jú）域网上的多播路由器知（zhī）道本（běn）局域（yù）网上是否（fǒu）有主（zhǔ）机（jī）参加或（huò）退（tuì）出了某个多（duō）播组（zǔ）

14.VPN：私有（yǒu） IP，VPN 路由器封装 IP 数据报的（de）过程（chéng），三种 VPN 类型的判断（duàn），NAT 路（lù）由器（qì）封（fēng）装 IP 数（shù）据报的过程

私有 IP：仅在机构内（nèi）部使用，不需要（yào）向因（yīn）特网管理机构申（shēn）请（qǐng）

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 路由器封（fēng）装 IP 数（shù）据报的过程：用（yòng）隧道技（jì）术实现 VPN。将（jiāng）原本的 IP 数（shù）据报作（zuò）为数据部分加密到新的 IP 数据报中，并为（wéi）她添加新的数据报首部，源地址是发送的路由器地址，目的地（dì）址是收到（dào）的路由器地（dì）址

三种 VPN 类（lèi）型的判断：

内联网 VPN：同（tóng）属（shǔ）于一个机构的内（nèi）部部门 A 和（hé） B 之（zhī）间（jiān）建立的 VPN

外联网 VPN：一（yī）个（gè）机构（gòu）和某些外（wài）部（bù）机构（gòu）共同建（jiàn）立的 VPN

远程接入（rù） VPN：外地（dì）出差的（de）工作人员与公司网络（luò）之（zhī）间（jiān）建立的（de） VPN
NAT 路（lù）由器封装 IP 数据（jù）报的过程（chéng）：

替换：替换每个外出 IP 数据报（bào）的源地址

记录：替换信（xìn）息存储（chǔ）到 NAT 转（zhuǎn）换表

替换：替换每个进入内网的 IP 数据报的目的地址

15.MPLS：与传输（shū）路（lù）由技术（shù）的比较，负载均（jun1）衡与 FEC

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

与传输路由技术的比较：

传统（tǒng）路由（yóu）器技术数据转（zhuǎn）发机制：传统路由器（qì） IP 寻址方式是逐（zhú）跳（tiào）转发的。转发需要由路由（yóu）器对 IP 数据包进行解包处（chù）理（lǐ），再通过路（lù）由协议决定转发方向。由于 IP 包（bāo）的不定长特性，也（yě）就意味着（zhe）时延大、转发速（sù）度慢

基于 ATM 的 MPLS 数（shù）据转发机制：多协（xié）议，因为 MPLS 基于 IP 路由和控（kòng）制协议，一个介于第三层和第（dì）二层之间的 “垫层”，MPLS 不受链路（lù）层协议（yì）的限制（可使用多种链路（lù）层协议）

负载均（jun1）衡与 FEC：

转发等价类 FEC：指路由器按照同样方（fāng）式对待的 IP 数据报的（de）集合

“按照同（tóng）样方（fāng）式对待” 表示（shì）：从同样接口（kǒu）转发到同样（yàng）的下一（yī）跳地址，并且（qiě）具有同样服务类别和同样（yàng）丢（diū）弃优先级等

FEC 和标记是一一（yī）对应的关（guān）系：MPLS 的入口结点将属于同样 FEC 的 IP 数据报指派同样的标记