-计算机网络

网络层

网络层负责在不同网络间转发数据包基于数据包的IP地址转发
路由器是网络层设备，数据包一般不超过1500字节
路由器属于三层设备，它在交换机功能的基础上增加通过ip地址查询路由表来寻找下一跳然后封装数据帧转换比特流传输
不负责丢失重传不负责顺序
ip地址决定起始位置和结束位置，mac地址决定下一跳是谁

数据发送过程

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TCP/IP协议栈

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TCP/IP协议栈

ARP协议：将IP地址解析为物理MAC地址
将IP地址通过广播目标MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF 解析目标IP地址的MAC地址
是数据通信之前的协议，为IP协议提供服务，通过发送广播包，获取对方的mac地址
如果是跨网段传输则获取路由器mac地址，获取对方mac地址后缓存，下次可以直接使用

查看ARP缓存的mac地址 arp -a
手动设置ARP地址 arp -s 192.168.1.100 D4-6D-6D-C0-4B-4E
查询mac地址 ipconfig /all

网络执法官：通过arp欺骗，回应错误mac地址，实现中断设备间通讯
p2p终结者：通过arp欺骗网关地址，实现局域网内部的流量控制

gpedit.msc 设置windows 启动脚本

IP协议：负责给数据包选择路径配置路由表有以下协议可以使用 RIP OSPF

ICMP协议 网际控制报文协议 :
ping(Packet Internet Grope) 因特网包探索器
TTL 为包的生存时间，过一个路由器减1，linux初始64，windows初始128
ping 192.168.1.1 -i 1 返回到指定路由器沿途第一个路由器的ip
ping 192.168.1.1 -i 2 返回到指定路由器沿途第二个路由器的ip
可以使用ping命令排除网络故障
目标主机不可到达：数据包在发往目标主机的时候，中途路由器不知道下一跳该给谁，该路由器返回目标主机不可到达
请求超时：数据包在发往目标主机的途中TTL全部消耗，或者数据包在返回时路由器不知道该给谁
可以使用ping命令估算带宽
可以使用ping命令发大包（超过1500字节的）

pathping windows上跟踪数据包路径计算丢包情况
tracert windows上跟踪数据包路径 traceroute 在路由器上跟踪数据包路径的命令

IGMP协议 网络群组管理协议：

以最少的数据包，最少的带宽完成一对多的信息传输

点到点可以调整视频进度，类似于
广播类似于学校机房，教师广播自己屏幕
组播/多播在发送方和接收方绑上对应的多播地址类似于直播或电视里边的频道，计算机需要观看时，在网上上添加对应的多播地址即可

IP数据包结构

IP数据包组成
一个IP数据包由首部和数据两部分组成
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首部前一部分是固定长度的，共20字节，是所有ip数据包所必须具有的
在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的

IP数据包首部详情
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版本：用来表示 TCP/IP协议的版本 4或者6
首部长度：用来分割首部和数据部分，如果首部是20byte的话，则没有可选字段
区分服务：相当于数据包的优先级，优先级高的数据包优先转发，如优先级为12
总长度：2个byte共16位，最大可以表示2^16-1 65535个字节

数据链路层数据帧中的数据（由首部和数据部分组成）最大为1500字节最大传输单元 MTU
数据包大于1500字节时（一般不会），数据链路层会对其进行分片传输，每片最多1500字节,除去首部最少占用的20个字节，数据部分最多1480字节

标识：可以理解为数据包的id，同一个id的数据包，在分片传输后，将分片的数据包组装成一个整的数据包
标志：占3位，中间位为0时允许分片，末尾位为1时，表示后边还有分片，末尾位为0时，表示最后一个分片
片偏移：当标志位中末尾位为1时，表示后边还有分片，但不知道该片的先后顺序，片偏移用来解决分片组装的先后顺序问题,该值为该片起始位置在大数据包中位置
生存时间：ping命令中展示的TTL，Linux默认初始64，windows 128 每过一个路由器减1，为0时路由器不处理

协议号：

ICMP 协议号 1
IGMP 协议号 2
TCP 协议号 6
UDP 协议号 17
IPv6 协议号 41
OSPF 协议号 89

首部检验和： 对首部的数据进行检验，若结果为0，则保留，否则丢弃
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源IP地址： 占32位
目标IP地址： 占32位

路由器网关配置命令

Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#interface fastEthernet 0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no  shutdown

路由器广域网口配置

Router>en
Router#config t
Router(config)#interface  serial 2/0
Router(config-if)#clock rate ?
Speed (bits per second
1200           
56000          
64000          
Router(config-if)#clock rate 64000
Router(config-if)#ip address 172.16.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh

查看/添加静态ip路由表命令

1
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Router#show ip route
Router#config t
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.0.2   配置静态路由

静态路由

需要管理员告诉路由器所有没有直连的网络下一跳给谁
静态路由的缺点适合于小规模网络不能自动调整路由

动态路由

RIP协议
周期性广播路由表给其他路由器根据跳数少选择最佳路径 30s更新一次最大跳数 15跳不适合网络规模比较大的环境

配置RIP协议命令

RA(config) # router rip
RA(config-router) #network 192.168.0.0
RA(config-router) #network 192.168.1.0

OSPF
根据带宽选择最佳路径