OSI模型与TCP/IP模型的区别
- 层数不同
- 在第3层,OSI支持所有的网络层协议,网络层为(network); TCP/IP 仅支持Internet协议—(IPV4,IPV6协议),网络层为(internet);
- TCP/IP支持跨层封装;
跨层封装可以减少程序开发量,便于纠错;被设备更快封装和解封装;----常常用在同一广播域内;ICMP可以在整个网络; 在跨层后,将由其他层面来完成被去掉层面的工作;
OSPF EIGRP ICMP是路由器与路由器之间的动态路由协议 路由器是3层设备 所以可以跨三层封装
STP生成树协议是交换机与交换机之间沟通的时候用的,交换机是2层设备 所以可以跨二层封装
IPV4地址
- 32位二进制构成
- 存在分类:ABCDE 其中ABC为单播地址 D为组播地址 E为保留地址
- 单播地址是唯一既可以作为源ip,也可以作为目标ip地址;组播地址只能为目标地址;
- ABC 存在标记广播域的需求— 网络位+ 主机位 使用子网掩码来区分
- ABC还存在公有和私有地址:
A 1-126 10.0.0.0/8 私有
B 128-191 172.16.0.0/16-17.31.0.0/16 私有
C 192-223 192.168.0.0/24-192.168.255.0/24私有
- 特殊地址
每个网段中主机位全0; 192.168.1.0/24 不是一个单播地址;网络号标记这个网段;
每个网段中主机位全1; 192.168.1.255/24 不是一个单播地址,直接广播地址;
255.255.255.255 受限广播地址,不能穿越路由器
0.0.0.0 缺省路由,代表所有 无效地址,代表没有
127.0.0.1 环回地址 用于测试
169.254.0.0/16 本地链路地址、自动私有地址
- VLSM -可变长子网掩码 –通过延长掩码的长度将一个网段逻辑的分为多个网段
- CIDR – 无类域间路由—取相同位,去不同位 将多个网段合成一个网段
- 子网汇总 – 汇总后掩码长度大于或等于主类掩码
- 超网汇总 – 汇总后掩码长度小于主类
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
汇总之后为192.168.0.0/22
此时掩码为22为,比之前的主类掩码24少两位,所以为超网汇总
静态
- 直连路由—路由器接口存在合法ip地址,且该接口可以通信 将自动生成到底该接口ip所在网段的路由
- 所有非直连网段,对路由器而言为未知网段;获取未知网段的方法:
1.静态 2.动态
[r1]ip route-static 3.3.3.0 255.255.255.0 GigabitEthernet 0/0/1
[r1]ip route-static 2.2.2.0 24 192.168.1.1
目标网络号 出接口或者下一跳
- 在MA网络中建议使用下一跳写法,在点到点网络中建议使用出接口写法
- MA:多路访问—在一个网段内,节点的数量不限制
点到点:在一个网段内,只能存在两个接口;多个节点将无法正常通讯;串线连接 - 若在MA网络中使用出接口写法;为寻找到正确的下一跳位置MAC地址,将启动代理ARP;
代理ARP—路由器收到一个非该网段目标地址的ARP请求时,查看本地的路由表,若存在到达被请求网段的路由;将代表该目标使用本地的MAC地址进行ARP应答;同时基于最佳选路规则,还讲启动ICMP重定向来定位到最佳路径的MAC地址
如下图:当A要pingC时,如果写静态运用出接口,就是运用该原理。
- 若点到点网络中使用下一跳写法,由于递归查找规则,下一跳查表慢于出接口;
路由表查表规则
- 最长匹配–匹配当下路由表中最精确掩码的那条路由
- 递归查找
汇总配置
当访问多个连续子网时,若均通过相同路径进行;那么可以将这些目标网络号进行汇总,来减少路由表条目的数量
路由黑洞
若汇总地址中包含网络中不存在的网段时,将导致流量有去无回;增加网络的负荷,建议尽量合理规划ip地址,精确汇总
缺省、默认路由
一条不限定目标的路由;查表时查看完本地所有的直连、静态、动态路由后;若依然没有可达路径才使用该条目
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
空接口路由
当缺省路由与黑洞路由相遇,必然出现环路;在黑洞路由器上配置一条到达汇总网段的空接口路由来避免
[r1]ip route-static 1.1.0.0 22 NULL 0
浮动静态路由
- 通过修改静态路由默认的管理距离(优先级)起到链路备份的作用
[r1]ip route-static 3.3.3.0 24 23.1.1.2 preference 70
-
浮动静态路由的使用过程:
把优先级低的(60)先加表
浮动静态路由不在路由表里面,在路由器的缓存中,当另一条路由断了之后才加入到路由表里面,才生效
如果不修改优先级的话就变为负载均衡,两条路都走
负载均衡
到达同一目标地址若存在多条开销相似路径时,可以让设备将流量拆分后延多条路径同时传输;
负载分担
到不同目标走不同路
如下图:
ARP的使用过程
A在pingB时,因为A知道B的IP,看他两在一个网段,肯定是在一个广播域,然后发送AARP,A先给交换机发送,然后让交换机记录A的MAC,然后向B发送AARP,然后B向交换机发送ARP应答,交换机记录B的MAC地址,然后A在pingB时,就为单播。
A在pingC时,源IP为A,目标IP为C,源MAC为A,目标MAC为网关,所以到达路由器后,先解封装到二层,然后是看到本身的,然后撕掉二层,出路由器时,先封装二层,此时,源MAC为路由器右边接口,目标MAC为C,所以就直接到,不用发送ARP,ARP是在同一个广播域中