网络规划设计师之OSI七层模型之网络层

3 网络层

• 格式
  • Package
• 封装协议
  • IP
    • IP协议
    • IP地址
      • IPv6
        • 单播地址
          • 可聚合全球单播，相当于IPv4的公网地址，001
          • 链路本地地址，mac+FE80::/48
          • 站点本地地址，相当于IPv4私网地址，FEC0::/48
        • 组播地址
          • 前缀为FF
        • 任意播地址
          • 不能作为源地址，不能指定给主机，只能指定给IPv6路由器
• 三层交换机路由器
  • 直连路由
  • 静态路由
  • 浮动静态路由
  • 动态路由
    • RIP RouteInformationProtocolUDP:520RIPv2: 目的地址224.0.0.9距离矢量路由
      • 路由器之间交换的是路由表，只知道到达某个目的地从哪里走，距离多远。路由器并不了解整个网络拓扑结构。路由更新计时器30s路由无效计时器180s垃圾回收计时器120s（按RFC，思科是60s）RIPv2支持可变长子网掩码
      • RIP的缺陷
        • 1.以跳数评估的路由并非最优路径
        • 2.最大跳数16导致网络尺度小
        • 3.收敛速度慢
        • 4.更新发送全部路由表浪费网络资源
      • 解决环路问题
        • 1.Split-horizon
        • 2.Split-horizon with poisoned reverse
        • 3.Triggered update
        • 4.Holddown timer
        • 5.Define a maximum hop count
    • OSPFOpenShortestPathFirstIP协议号89链路状态路由
      • route-id = Max(loopback接口的IP地址)|Max(物理接口的IP地址)
      • DR/BDR
        • Designated Router 作用：只有DR/BDR与其他路由器建立邻接关系，而其他邻居路由器间不建立关系减小负载开销DR负责使用该变化信息更新其它所有OSPF路由器。BDR会监控DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。
        • 选举原则：1.优先级越大（优先级值越小）越优先，被选DR，优先级第二，被选BDR.2.如果优先级一样，选route-id,越大优先.3.如果路由器没有设置route-id，那么选接口的ip地址，越大越优先
      • 邻居路由器状态
        • Down：初始状态。表示没有邻居收到任何信息
        • Init：表明已经接收到了从邻居发送来的Hello报文
        • 2-Way：该Hello报文的Neighbor List中包含本地Router ID
        • ExStart：进行主从关系、DD Sequence Number的协商
        • Exchange：进行LSDB同步操作，交互的报文有DD、LSR、LSU
        • Loading：LSDB正在进行同步操作，交互的报文有LSR和LSU
        • Full：邻居的LSDB已经同步完成，双方建立了Full邻接关系
      • 报文DR/BDR：224.0.0.6其他：224.0.0.5
        • Hello：建立和维护OSPF邻居关系
        • DBD：链路状态数据库描述信息（描述LSDB中LSA头部信息）
        • LSR：链路状态请求，向OSPF邻居请求链路状态信息
        • LSU：链路状态更新（包含一条或多条LSA）
        • LSA：对LSU中的LSA进行确认
      • 区域
        • 主干区域（区域0）：连接各个其他区域，可转发所有类型报文
        • 标准区域：接收任何链路更新信息和路由汇总
        • 存根Stub区域：不接收本地自治系统以外的路由信息，对AS以外的目标采用默认路由0.0.0.0
        • 完全存根区域：不接收本地AS外和本地AS内的路由信息，
        • 不完全存根区域NSSA
      • 路由器分类
        • 内部路由器
        • ABR区域边界路由器：转发其他区域的链路状态信息汇总和本区域内链路状态信息汇总
        • ASBR自治系统边界路由器：将外部路由（如RIP）注入到本地OSPF网络中
        • 主干路由器BackboneRouter
    • BGPBorder Gateway ProtocolTCP:179外部路由 不同自治区域AS之间交换路由是一种路径矢量协议，传送的是AS路径服务商网络（IS-IS）
      • 报文
        • open：建立邻居关系
        • update：发送新的路由信息
        • keeplive：对open的应答，及周期性地确认邻居关系
        • notification：报告检测到的错误
    • VRRP Virtual Router Redundancy Protocol
• 技术
  • ICMP
    • ping
      • Linux/Unix默认TTL=64WindowsServer/Win10默认TTL=64(查看注册表DefaultTTL)
      • 返回信息
        • Request timed out目标没有回复（禁ping，过滤了icmp包，不存在，反正就是没有回复）
        • Destination is unreachable目标不可达，是找到了目标，但目标或中间路由器说目标不可达（如ACL阻拦了）
        • Bad IP address/Unknown hostDNS没有解析出域名的地址
        • Source quench源点抑制，网络出现拥塞时，让源点慢点发
    • traceroute/tracert
      • 对 IP 头部生存时间（time to live）TTL 字段，将发给第N个路由器的IP包的TTL设为N，这样到第N个路由器时TTL正好减到0超时，因此该路由器会生成 ICMP 超时差错报文返回给源主机
    • pathping
  • ARP
    • ip-->Mac
    • arp -s [ip] [mac]    添加一条静态的映射关系arp -a    查看所有的映射关系arp -d   清除映射关系
  • RARP
  • ACL Access Control List
  • NAT
  • QoS
    • Best Effort按数据进入队列的顺序来传递数据包。而不会对数据包进行任何的优先级等处理
    • Integrated Service集成服务会严格按照预定的请求来处理数据流，使用RSVP资源预留协议RSVP是接收者请求路由器预留资源
    • Differentiated Service区分服务则是根据预定的优先级别来处理不同类型的数据流，