网（wǎng）络连（lián）接（jiē）设备：中继器，集线器，交换机，路由器的工作层次

中（zhōng）继器（qì）：物理（lǐ）层使用设备 集线器：物理层使用设备 交换机：数据链路层使用设备 路由器（qì）：网络层（céng）使用设备

2.IP 地址：分类 IP 地址；互联（lián）网（wǎng）中的 IP 地址，特（tè）殊（shū） IP 地（dì）址（网络（luò）地（dì）址（zhǐ），广播地址）

分类（lèi） IP 地址：

A 类地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B 类地址：128.0.0.0~191.255.255.255

C 类（lèi）地址（zhǐ）：192.0.0.0~223.255.255.255

D 类地址（zhǐ）：224.0.0.0~239.255.255.255

E 类地（dì）址：240.0.0.0~255.255.255.255

互联网（wǎng）中的 IP 地址：有两个字段组成，第一个字段是网（wǎng）络号，标志着主机（或路由（yóu）器（qì））要连接到（dào）的网（wǎng）络；第二个（gè）字段是主机号，标志着（zhe）一台主机号在他前面的网络号所指明的网络范围内（nèi）必（bì）须是唯（wéi）一的（de） 特（tè）殊（shū） IP 地（dì）址（网（wǎng）络地址，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（rú）：10.0.0.0

网络号特定值，主机号全是 1：直接广播（bō）地址，指特定网络中的所有（yǒu）主机，如：10.255.255.255

网络号主机号都为 1，有限广播地址，指（zhǐ）本网络中（zhōng）的（de）所有主（zhǔ）机：255.255.255.255

网络号（hào）主机号都为 0，未获取（qǔ） UO 地址的主机或路由（yóu）表中（zhōng）的默认（rèn）路由

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

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

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

IP 地址与硬件地（dì）址的关系：在（zài）网络中传（chuán）输数据时，目的 IP 地址不（bú）变，但（dàn）目的（de） MAC 地址会（huì）随（suí）着传输到不同设备改变 ARP 协议（ARP 原理（lǐ），ARP 缓存，同一局域网使（shǐ）用 ARP，跨网使（shǐ）用 ARP）

ARP 的作（zuò）用：已知主机或（huò）路（lù）由（yóu）器接口（kǒu）的 IP 地址，找出其 MAC 地（dì）址

ARP 缓（huǎn）存：每（měi）个主机都有一个（gè） ARP 高速缓存（cún），保存（cún）本局（jú）域网中 IP 地址到 MAC 地址的映射表（biǎo）

同一（yī）局域网使用（yòng） ARP：当（dāng）主机 A 向本局域网（wǎng）中主机 B 发送数据时，先（xiān）查 ARP 高速缓存（cún），若没（méi）有，则运行 ARP，查找 B 的 MAC 地址（zhǐ）

ARP 原理：主机 A 广播发送 ARP 请求分组，目标主机 B 收到请求后，向（xiàng） A 发（fā）送 ARP 相（xiàng）应分组

跨网使用（yòng） ARP：判断目标 IP 和源 IP 不是同一网段后，主（zhǔ）机就（jiù）要通过网关来传（chuán）递（dì）信（xìn）息了。信息先发（fā）送到网关机上，再由网关机转发。在查找目标不在同一网（wǎng）段后，目标 IP 改为网关机的 IP，MAC 地址为（wéi）广播地址，发送信（xìn）息时（shí）加（jiā）上目（mù）标 IP 和 MAC 地址发（fā）送（sòng）到网关中。

4.IP 数据报格式：首部长度和（hé）总长度，IP 分片与重组（标识，标志，片（piàn）偏（piān）移），生（shēng）存时间 TTL，协议，首部检验（yàn）和

首（shǒu）部（bù）长度：4 位，首部（bù）长度 = 固定部分（20 字节）+ 可选字段（0~40 字节），取值范围 5 到（dào） 15，单位为 4 字节（jiē） 总（zǒng）长度：16 位（wèi），单位为 1 字节，最大值为 65535，但总长度（dù）必须不超过 MTU IP 分片（piàn）与重组（标识，标志（zhì），片偏移） ：

网络链路存在 MTU：链路层帧可封装数据的上（shàng）限；不同链（liàn）路的 MTU 不同

大 IP 分（fèn）组（zǔ）向较小 MTU 链路转发时，可以被 “分片”

IP 分片到达目的主机后进（jìn）行 “重组”

标识（16 位（wèi））：标识一个（gè） IP 数据报，IP 数据（jù）报（bào）分（fèn）片时，所有分片具有相（xiàng）同的标识（shí）

标志 (3 位)：MF=1，还有分（fèn）片；MF=0，最后一个分（fèn）片；DF=1，禁止（zhǐ）分片（piàn）；DF=0，允许分片

片（piàn）偏移（13 位（wèi））：某分片在原 IP 数据报中（zhōng）的相对位置。单位为 8 个字节（jiē）

生存（cún）时间 TTL：8 位，指数据报（bào）在网络中（zhōng）可（kě）通过的路（lù）由器数的（de）最大值。IP 数据报每经过一个（gè）路由器，TTL 减 1。当减到 0 时，这个数据报（bào）就会（huì）被丢失 协议：8 位（wèi），指数据部分是何种协议

=6，TCP

=17,UDP

=1,ICMP

=41,IPv6 首部检验和：只（zhī）检验首部，不检（jiǎn）验数据部分（fèn）。，设首部检验和为 0，将首（shǒu）部每 2 个字节当做（zuò）一个（gè）数，将（jiāng）所有数相加求和，进（jìn）位累加（jiā），对（duì）求和结果求（qiú）反得到

划分子网（wǎng）：子网划分，子网掩码，根据 IP 地址和子网掩码计算该 IP 地址所在网络（luò）的网（wǎng）络（luò）地址，广（guǎng）播地址，子网数和（hé）子网中的主机数

子网划分：

子（zǐ）网掩（yǎn）码（mǎ）：形如 IP 地址，网（wǎng）络（luò）号和子网号全（quán）取 1，主机号全取 0

根据 IP 地址和子（zǐ）网掩码计（jì）算该（gāi） IP 地（dì）址所（suǒ）在网络的网（wǎng）络地址、广（guǎng）播（bō）地址、子网数和子网中的主机数：

路（lù）由优先级（jí）：直连路（lù）由》特（tè）定（dìng）主机路（lù）由（yóu）》静（jìng）态路由》动态路由》默（mò）认路由

6.CIDR（给（gěi）定（dìng）一个 CIDR 地址快，计算最（zuì）小（xiǎo） IP 地址（zhǐ），最大 IP 地址（zhǐ），掩码和地址总数）和路由聚合（给定几个 IP 地址，计算聚合后的地址）

CIDR（给定一个 CIDR 地址（zhǐ）快，计算最小 IP 地址（zhǐ），最大 IP 地址，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 路由聚合（hé）（给定几（jǐ）个 IP 地（dì）址，计算（suàn）聚（jù）合后的地址（zhǐ）） : 将（jiāng）多（duō）个子网聚合为一个较（jiào）大的（de）子网。前提：地址（zhǐ）块是连（lián）续（xù）的。最（zuì）长前缀匹（pǐ）配（pèi）优先

7.ICMP 协议：ICMP 协议（yì）的作用，ICMP 差错报文何时（shí）产生，由（yóu）谁产生. PING 命（mìng）令（lìng）和 Tracert 命（mìng）令的工作原理

ICMP 协议的作用：支持主机或路（lù）由器进行差（chà）错报告和网络探询。向源主机报告 IP 数据（jù）报的差错信息；只是报告差错，不能（néng）纠正（zhèng）差错。ICMP 报文有两种，即 ICMP 差错报告报（bào）文（wén）（单向，向源主机报告（gào）差错）和 ICMP 询问报文（wén）（双向，向源主机请求，向目的主（zhǔ）机应答） ICMP 差错报文何时产生，由谁产生：

终点不可达（dá）：当路（lù）由器或主机不能交（jiāo）付数据报（bào）时（shí）向源（yuán）点发送终点不可达报（bào）文

时间超过：当（dāng）路由器收（shōu）到生存时间为零的数据报，除（chú）丢弃该（gāi）数据报外（wài），还要向源点发（fā）送时间超（chāo）过报文。当终点在预先（xiān）规定的时间内不能收到一个数（shù）据（jù）报的全部数据报片时，就把已收到的（de）数据报片都丢弃，并向源（yuán）点发送时间超（chāo）过报文。

参数问题：当路由（yóu）器或目的主机收到的（de）数据报的首部中有的字段的（de）值不正确（què）就丢（diū）弃该（gāi）数据报，并（bìng）向源点发送参数问题报文

改变（biàn）路由（重定向）：路由器（qì）把改变路由报文（wén）发送给主机，让主机知道下次应将数据报发给另外的路由器 PING 命令和（hé） Tracert 命令的工作原理：分（fèn）组网（wǎng）间探测 PING 用来测试两台主机之间的（de）连通性，使用（yòng）了（le） ICMP 回送请求与回送回答报（bào）文（wén）；tracert 命（mìng）令用来跟（gēn）踪一（yī）个分（fèn）组从源（yuán）点到终点的路径（jìng）

8、路由器：给（gěi）定拓扑写出路由器（直连（lián）路由，静态路由和动（dòng）态路由，默认（rèn）路由），路由器根据（jù）路由器转发 IP 数据（jù）报的（de）过程

给定拓扑写出路由器（qì）（直连路由，静态路由和动态路由，默（mò）认路由） ：

静态路由：管理员手工配置的（de）路由；需要人工维护（hù），适合拓扑简（jiǎn）单（dān）、稳定的网络，路（lù）由器开销（xiāo）小（xiǎo）

动态路由：管理员在路（lù）由器上配置动态路由协议，使路（lù）由器与其他路由器进行通信来维护（hù）路由表；无需人工维护，适合拓（tuò）扑复杂、变化的网络；路（lù）由器（qì）开（kāi）销大

默认路由：是对 IP 数据报中的目的（de）地（dì）址找不到存在的（de）其他（tā）路由（yóu）时（shí），路（lù）由器所（suǒ）选择的（de）路由。目（mù）的地不在路由表里的所有数据（jù）包都（dōu）会使（shǐ）用默认路由。这条路由一（yī）般会连去另一（yī）个路由（yóu）器，而这个路由器也同样处理数据包；如果知道应该（gāi）怎么路由这个数据抱，则（zé）数据包被转发到已知（zhī）的路（lù）由；否则，数（shù）据包会被转发到默认（rèn）路由，从而到（dào）达另一个路由器（qì）。每次转发（fā），路由都增加了一跳的距离。

直连路由：路（lù）由器接口所连接的子网（wǎng）的路由方（fāng）式（shì）称为（wéi）直连路由（yóu）。直连路由（yóu）是由链路层（céng）协议发现（xiàn）的（de），一般指去往路由器的接口地址（zhǐ）所在网段（duàn）的路径，该路径不需要网络（luò）管理（lǐ）员维护，也不需（xū）要路（lù）由器（qì）通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态，路由器就会把通向（xiàng）该网段的路由学习天写到路（lù）由表（biǎo）中去，直连（lián）路由无法（fǎ）使路由器获取与其不直接（jiē）相（xiàng）连的路由信息。

路（lù）由器（qì）根据路由器转发 IP 数据报的（de）过（guò）程：

路由选择：根据（jù） IP 数据（jù）报的（de）目的地址（zhǐ）查询路由表，确定下一跳地址（zhǐ）。经过网（wǎng）络中的所有节点共同协（xié）调工作后，选择一条（tiáo）最佳路由

9.RIP：距离，距离向量算法，工（gōng）作过程，特点（diǎn）

自治系统 AS：属于一个组织机构（gòu）的内（nèi）部网络

内部网（wǎng）关协议（yì）：运行（háng）与 AS 内部路由器上的动态路（lù）由协议，如：RIP、OSPF

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

距离（lí）：

从一个路由器到直接连接的网络的距离（lí）定义为 1

从一（yī）个路由（yóu）器到非直接连接（jiē）的网络的（de）距离定义为所（suǒ）经过的路（lù）由器数（shù）加 1

RIP 协议（yì）中的 “距离” 也称为“跳数”，实际上指的是“最短距离”

RIP 认为一个（gè）好的（de）路由就是他通过的路由器的数目（mù）少，即 “距（jù）离短”

RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器

“距离” 的最大值（zhí）为（wéi） 16 时即相当于不（bú）可达。可见 RIP 只适用于（yú）小型互联网

RIP 不能再两个网（wǎng）路之间同时适用（yòng）多条路由

距（jù）离向（xiàng）量算法：路由（yóu）器 R 收到邻（lín）居路由器 X 的路由表后：

将收到（dào）的路由（yóu）表（即邻居的路由（yóu）表（biǎo））中所有的（de）项目的 “下一跳” 改为 X，所（suǒ）有 “距离” 值加 1

对修改的每个项目（N，d，X）：

若 N 不在（zài） R 的路由（yóu）表中，则（zé）添（tiān）加该项目

若 N 在 R 的路由（yóu）表中（zhōng），且 “下（xià）一跳（tiào）” 也是 X，则更新该项目

若 N 在 R 的路由表中，但 “下（xià）一跳” 不是 X，如果距离 d 值较小，则用该（gāi）项（xiàng）目替换原项目

工作过程：

路（lù）由器在刚刚开始工（gōng）作时，只知（zhī）道（dào）到连接的网（wǎng）络的距离（此（cǐ）距离定义为 1）。他的路由表是空（kōng）的

以（yǐ）后，每一个（gè）路由器也只和数目非常有限的（de）相邻（lín）路由器交换并（bìng）更（gèng）新路由信息

经过若干次更新后，所有的路由器最终都会知道到达本自（zì）治系（xì）统（tǒng）中（zhōng）任何（hé）一个网络的最（zuì）短距离和下一跳路由器的地址

RIP 协议的收敛（liǎn）过程较（jiào）快。“收敛” 就是在自治系统中所有的结点都（dōu）得（dé）到正确（què）的（de）路由选择信息的过程

RIP 协议让互（hù）联（lián）网中的（de）所有路由器都（dōu）和自己的相邻路（lù）由器不断（duàn）交换

特点：

仅和相邻路由器交换信息

交换的信息是（shì）当（dāng）前（qián）本路（lù）由器所知道的全部信息，即自己的路（lù）由表

按固定的时间（jiān）间（jiān）隔交换路由信（xìn）息，例如每隔（gé） 30 秒。当（dāng）网络拓扑发（fā）生（shēng）变化时，路由器也及时向（xiàng）相邻路由器通告拓扑（pū）变化后的路由信息（xī）

网络（luò）规模较小（xiǎo）

以（yǐ）跳（tiào）表（biǎo）示链路开销

占（zhàn）用（yòng）宽带较多

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

10.OSPF：链路状态，OSPF 的工（gōng）作（zuò）过程，OSPF 区域

链（liàn）路状态：

本路由器的各接口 IP 地址和接口（kǒu）状态

相邻路由器接口 IP 地址（zhǐ）

链路的开销

OSPF 的工作过程：

每个（gè）路由器维护链路（lù）状态数据库（全网的拓扑结构图）

可知全网共有多少台路由器

哪些路由器是相连的

链路代价是（shì）多少

每个路由器根据链路状态数据库，利用 Dijkstra 算（suàn）法，求出（chū）到达每个网络（luò）的最短（duǎn）路（lù）径，一次构（gòu）造路（lù）由表

R8 根据链路状态数（shù）据库调（diào）用 Dijkstra 算法获得以 R8 为根（gēn）的最短（duǎn）路径树

根据最短路径（jìng）树生成路由表  

OSPF 区域：为（wéi）了使 OSPF 能够用于规（guī）模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范（fàn）围，叫做区域。
划分区域的好处就是把利用（yòng）洪泛法（fǎ）交（jiāo）换链路状态信息（xī）的范围局限于每一个（gè）区域而（ér）不（bú）是整（zhěng）个的自治系统，这（zhè）就减少了整个网络上的通信（xìn）量

粉色区（qū）域为主干区域（yù），里面的路由器叫主干路由（yóu）器（包括边缘的（de））

主干边缘和其他区域交接的路由器又（yòu）叫区域边界（jiè）路由（yóu）器

R6 这种位置的叫（jiào）自治系（xì）统边界路由器

外部网关协（xié）议 BGP：寻（xún）找可达性的路由，策（cè）略路由

寻找可达性的路由：用于在（zài）不同自治系统（tǒng）的边界路由器之间交换路由（yóu）信息，寻找（zhǎo）一条（tiáo）可以到达目的（de）网络的（de）较好路径
策略（luè）路由（yóu）：

12.IPv6：ipv6 数据报格式，IPv6 相（xiàng）比 IPv4 的变化，IPv6 地址的表示，从 IPv4 相比 IPv6 的（de）过渡技术

ipv6 数据报格式：IPv6 数据报 = 基本首部 + 有效（xiào）载荷；有效载（zǎi）荷 = 扩展（zhǎn）首部 + 数据部分

优先级（8 位）：为了区分不同的 IPv6 数据报的（de）类（lèi）别（bié）或优（yōu）先级

流标签（20 位）：属于（yú）同一个流的数据报具有同样的流标签

有效载荷长度（16 位）：指 IPv6 数据报（bào）除基（jī）本首部（bù）以外字（zì）节（jiē）数，最大值是（shì） 65535

下一个首部（8 位）：相当于 IPv4 的协议字（zì）段

跳数限（xiàn）制（8 位）：相当于 IPv4 的 TTL 字段
IPv6 相比 IPv4 的变化：

IPv6 地址的表示：

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

零（líng）压缩表示法（fǎ）：连续（xù）的零可用双冒号代替（只能使用一次）：00230:0→:230:0

CIDR 表示法：21DA:0:0/48

URLs：http://[3FFE:800417A]:8000

从 IPv4 相比 IPv6 的过渡技术（shù）：

使用双协议栈（zhàn）
路（lù）由（yóu）器 B 和 E 同（tóng）时具有两（liǎng）种（zhǒng） IP 地址：一个 IPv6 地（dì）址和一个 IPv4 地址

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

13.IP 多播：比较（单播，广（guǎng）播，多播，任播），IP 多（duō）播数据报的封（fēng）装，多播 IP 地址与多（duō）播 MAC 地址，IGMP 协议的作（zuò）用

比（bǐ）较（jiào）（单播，广播，多播（bō），任播）：

单播：单（dān）个源节点向单个目的结点发送分组

广播：单个源节（jiē）点（diǎn）向同网络中的所有结点发（fā）送分组

多播：单个源节点向多个目的（de）结点（diǎn）发送分组

任播：单个源（yuán）节点向多个目（mù）的结点中距离最近的单（dān）个结（jié）点发送分组

IP 多播（bō）数据报的封（fēng）装：IP 首部加上 IGMP 报文，其中首部（bù）的（de）协（xié）议字段等于（yú） 2，目的地址为 D 类（lèi） IP 地（dì）址（224.0.0.0~239.255.255.255）

多播 IP 地址（zhǐ）与多（duō）播 MAC 地（dì）址（zhǐ）：

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

多播 MAC 地（dì）址的最低 23 位来（lái）自 D 类 IP 地（dì）址，即 01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP 协议的作（zuò）用：是让连（lián）接在本地局域网上的多播路由器知道本（běn）局域网（wǎng）上是否（fǒu）有主（zhǔ）机参加（jiā）或退（tuì）出了某个多播（bō）组（zǔ）

14.VPN：私有（yǒu） IP，VPN 路由器封（fēng）装 IP 数据报的过程，三种 VPN 类型的（de）判断，NAT 路由（yóu）器封装 IP 数据报的过程

私有 IP：仅在机构内部使（shǐ）用，不需要向因特网（wǎng）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 路由器封装（zhuāng） IP 数据报的过程：用（yòng）隧道技术实（shí）现 VPN。将原本的（de） IP 数据（jù）报作（zuò）为数据（jù）部（bù）分加密到新的 IP 数据报（bào）中，并（bìng）为她添加（jiā）新的数据报首部（bù），源地址是发送的路由器地址，目的地址是收到的路由（yóu）器（qì）地址

三种 VPN 类型（xíng）的判断：

内联网 VPN：同属于一个机构的内部（bù）部门 A 和 B 之间建立的 VPN

外联网 VPN：一个（gè）机构和某些外（wài）部机（jī）构共同建立的（de） VPN

远程（chéng）接入 VPN：外地出差的工作人员（yuán）与公司网络之（zhī）间建立的 VPN
NAT 路由器封装 IP 数据报的过程：

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

记录：替（tì）换（huàn）信息存储到（dào） NAT 转换表

替换：替换（huàn）每（měi）个进入内网的（de） IP 数据报的目的地址

15.MPLS：与（yǔ）传输路由技术的比（bǐ）较，负载均衡与 FEC

MPLS：多（duō）协议标（biāo）记交换（huàn），在 MPLS 域的入口处给每个 IP 数据报打标机（jī），使用硬件转发（fā）

与传输路由技术的比较（jiào）：

传统路由器技术（shù）数据转发（fā）机（jī）制（zhì）：传统路（lù）由（yóu）器 IP 寻址方式是逐跳转发（fā）的。转发需要由路由器对 IP 数（shù）据（jù）包进行解包处理，再通（tōng）过路由协议决定转发（fā）方向。由（yóu）于 IP 包的不定长特性，也就意（yì）味着时延大、转发速度慢

基于 ATM 的（de） MPLS 数据转发机制：多（duō）协议，因为 MPLS 基于 IP 路由和控制协议，一个介于第三层和第二层（céng）之间的 “垫层”，MPLS 不受链路层（céng）协（xié）议的限制（可使用多（duō）种链（liàn）路层协议）

负载均衡与 FEC：

转发（fā）等价类 FEC：指路由器（qì）按照同样方式对待的 IP 数据报的集合

“按照同样方式对待” 表示（shì）：从（cóng）同样（yàng）接口转发到同样的下一跳地（dì）址（zhǐ），并且具（jù）有同样（yàng）服务类别和同样（yàng）丢弃优先级等

FEC 和标记是（shì）一（yī）一对应的关（guān）系：MPLS 的入口结点将属于同（tóng）样 FEC 的 IP 数据报（bào）指派同样的标记