报文交换

个人博客 http://www.milovetingting.cn 网络 前言 本文为学习Java相关知识所作笔记，参考以下资料: https://github.com/Snailclimb/JavaGuide ,感谢原作者的分享! 网络 7 层架构 7 层模型主要包括： 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。 它的主要作用是传输比特流（就是由 1、 0 转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、 0，也就是我们常说的模数转换与数模转换）。这一层的数据叫做比特。 数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行 MAC 地址（网卡的地址）的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。 网络层：主要将从下层接收到的数据进行 IP 地址（例 192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW 端口 80 等），如： TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据）， UDP（用户数据报协议，与 TCP 特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如 QQ 聊天数据就是通过这种方式传输的）。 主要是将从下层接收的数据进行分段进行传输

ospf 开放式最短路径优先 简介：ospf是一个动态路由协 在华为设备上优先级为60 在思科设备上优先级为10 在一个大型网络上 手动配置静态路由的工作量非常大且复杂 这时可以使用动态路由协议让设备自动生成协商生成路由。 router-id router-id是在一个区域内标识一台唯一的设备的 相当于我们的身份证号 他的格式和ip地址一样 router-id 可以手工配置(建议采用手工) 当没有配置router-id时 他会在你的looback口上选择一个ip地址小的作为router-id 当没配置looback时 他会选择一个物理接口ip地址小的作为router-id 度量值 ospf使用开销来作为度量值 开销越小路径越优先 PC1要去网AR8他会走上面的路径 因为上面的路径开销小 为2 而下面的路径开销为10 就相当于一个人要去北京 可以用两块的就能到 也可以用10块钱就能到 当让选择两块钱的了 度量值=参考带宽/接口带宽 DR/BDR 作用是收集LSA 再广播给网络中的所有邻接关系的设备 相当于一个小组长 负责收集信息 然后在通告给所有组员 DR的存在 有效减少了广播LSA时的所使用的带宽 BDR是DR的备份 选举 优先级大的优先—>router-id大的优先 优先级为0的不参与选举 不能抢占 优先级默认为1 如图 AR1的接口为DR 因为优先级都相同就选举router

OSPF路由协议 开方式最短路径优先 链路状态型的路由 无路由环路 支持触发更新 内部网关协议 封装IP头部协议字段：88eigrp 89ospf 工业标准，工作在IP网络 组播地址：224.0.0.5 224.0.0.6 只支持等价负载 OSPF收敛过程： LSA泛洪 收到LSA的路由器建立自己的LSDB 在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算，建立起到达每个网络的最短路径树。 通过最短路径树得出到达目的网 络的最优路由，并将其加入到IP路由表中。 LSA链路状态公告：包含了路由已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息 LSDB链路状态数据库 OSPF报文： OSPF有五种报文类型，每种报文都使用相同的OSPF报文头。 Hello报文：最常用的一种报文，用于发现、维护邻居关系。并在广播NBMA（None-Broadcast Multi-Access）类型的网络中选出指定路由器DR（Designated Router）和备份指定路由器BDR（ Backup Designated Router）。 DD报文：两台路由器进行LSDB数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB。DD报文的内容包括LSDB中每一条LSA的头部（LSA的头部可以唯一标识一条LSA）。LSA头部只占一条LSA的整个数据量的一小部分，所以，这样就可以减少路由器之间的协议报文流量。 LSR报文

一.关于ICMP协议 ICMP（internet control message protocol）协议也叫internet控制报文协议。它是面向无连接的协议，是TCP/IP一个子协议，用于在路由器和主机之间传递控制信息。 二.为什么要用ICMP协议 数据在网络中传输时会封装成IP数据包，而IP协议的特点是面向无连接，且不可靠的，可靠性由上层来保证。IP协议所要做的就是尽最大努力把数据传输到目的地，如果当在路由器的转发中出错了而不能到达目的地时，IP协议对错误不进行任何报告和纠正，此时主机就不知道路由器那边有什么问题。 而ICMP协议正好解决了这个问题。 三.ICMP报文的格式 1类型：一个 8 位类型字段，表示 ICMP 数据包类型; 2代码：一个 8 位代码域，表示指定类型中的一个功能，如果一个类型中只有一种功能，代码域置为 0 3检验和：数据包中 ICMP 部分上的一个 16 位检验和 四.ICMP差错控制与查询报文分类 1.信息不可达：UDP的规则之一是：如果收到UDP数据报而且目的端口与某个正在使用的进程不相符，那么UDP返回一个ICMP不可达报文。 2.源站抑制：当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源站发送源站抑制报文，使源站知道应当将数据报的发送速率放慢。 3.时间超过： （1）当路由器收到生存时间为零的数据报时，除丢弃该数据报外，还要向源站发送时间超过报文。

TCP/IP协议包含众多协议，本章，我们介绍几个相关协议：ICMP协议，ARP协议，DNS协议，学习他们对于理解网络通信很有帮助。 一、TCP/IP协议族体系结构以及主要协议： TCP/IP协议从下到上分四层：数据链路层，网络层，传输层，应用层。 应用层　　ping　　OSPF　　DNS　　用户空间 传输层　　　　TCP　　　　　　　　 UDP 网络层　　ICMP　 　　　　 IP　　 内核空间 数据链路层　　　　ARP　　data-link　RARP 1、（1）数据链路层：实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介（以太网，令牌环网）上的传输。 （2）俩个常用的协议：ARP（地址解析协议）,RARP：他们实现了IP地址和机器物理地址(MAC)之间的相互转换。 （3）网络层必须使用IP地址来寻找一台机器，而数据链路层使用MAC寻找一台机器，因此网络层必须使用ARP将IP地址转换为物理地址，才能使用数据链路层提供的服务，这就是ARP协议的用途。 2、（1）网络层：网络层实现数据包的选路和转发。WAN通常使用众多的路由器来连接分散的主机或LAN，因此，通信的俩台主机一般不是直接相连的，而是通过多个中间节点（路由器）连接的。网络层的作用就是选择这些中间节点，确定主机之间的路径。网络层隐藏了上层协议网络拓扑的连接的细节，使得在传输层和网络应用程序看来，通信的双方是直接相连的。 （2

课时一 一、计算机网络协议 负责在网络上建立通信通道和控制通过通道信息的规则 协议依赖于网络体系结构，由硬件和软件共同实现 二、计算机网络协议的组成 语意：信息的含义 语法：如何表征信息 定时：确定通信速度的匹配和时序 三、开放系统互联基本参考模型OSI 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 四、网络协议的概念 网络协议：计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体之间交换信息时必须遵守的规则的集合 网络体系结构：指通信系统的整体的一个设计方法，也是计算机之间相互通信的层次、以及各层中的协议和层次之间的接口的集合，它为网络硬件、软件、协议、 存取控制和网络拓扑提供标准 SNA：IBM公司独立开发的适合于自己公司的网络体系结构 System Network Architecture DNA：DEC公司独立开发的适合于自己的网络体系结构，Data Network Architecture OSI/RM：由ISO(国际标准化组织)统一规定的参考模型，Open Standard Interconnection （开放互联系统参考模型） 课时二 OSI七层参考模型：（逻辑结构） 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 OSI七层参考模型的缺点： OSI实现其来非常复杂，且运行效率低 OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场

在数据中心大二层网络技术中有提到，Overlay技术是目前大二层网络最热点的技术，可适用于目前整个数据中心，甚至跨数据中心的大二层组网。 随着数据中心租户规模的越来越大，虚拟机的数量也大幅增加，此时传统二层网路的隔离技术VLAN因其Tag域只有12bit，仅能划分出4096个虚拟二层网络，已经无法满足大二层网络中标识大量用户集的需求，同时，为了使数据中心的资源得到灵活的调配，需要支持虚拟机跨分区，甚至跨数据中心的灵活迁移，这时基于VLAN的传统二层网络很难做到 虚拟机在迁移前后的IP和MAC地址不能改变 。 为了帮助数据中心完成上述挑战，VXLAN（Virtual eXtensible Local Area Network）技术应用而生，是一种在三层网络上构造虚拟化二层网络的技术。 首先，VXLAN引入了类似VLAN ID的用户标识，称为VXLAN Network Identifier（VNI），它由24bit组成，可以构划分出1600万个相互隔离的虚拟二层网络，可以支持大二层网络的用户隔离 其次，VXLAN使用MAC in UDP的封装方式，将虚拟机发出的原始以太报文，完整的封装在VXLAN信息中，在现有承载网络中进行透明传输，到了目的地，通过解封装VXLAN信息，将原始二层报文发给目标虚拟机，从而实现了虚拟机之间的相互通信，这样，虚拟机彻底摆脱了二三层网络的范围限制，可以跨设备

传输层 TCP协议 本文主要整理TCP协议的知识点 1 前言 尽管TCP和UDP都使用相同的网络层（IP）， TCP却向应用层提供与UDP完全不同的服务。TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。 TCP具有以下特点 1、面向连接 每个TCP段都包含一个源端口号和目的端口号，用来确定发送端和接收端的应用进程，然后结合IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址就能唯一确定一个TCP连接。 2、可靠 TCP协议拥有各种机制来确保数据传送的可靠性，例如超时重传策略，保持首部和数据的校验和，流量控制和校验已收到数据的完整性和正确性等。 2 TCP首部 TCP报文段被封装到IP数据报中，通常是20个字节。 源端口号和目的端口号 ：用于寻找发送端和接收端的应用进程，分别是16位 Sequence Number （序列号）：报文段中的第一个字节，用于标识发送的数据字节流 Acknowledgment Number （确认号）：确认序列号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号，因此，确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。不过，只有当标志位中的ACK标志为1时该确认序列号的字段才有效。 Offset（数据偏移 ）：给出首部中32 bit字的数目，需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4bit（最多能表示15个32bit的的字，即4*15=60个字节的首部长度）

原地址 https://blog.csdn.net/ligupeng7929/article/details/79597423 因此我们先了解一下16位的窗口大小究竟有什么作用。 窗口分为滑动窗口和拥塞窗口。 滑动窗口是接受数据端使用的窗口大小，用来告知发送端接收端的缓存大小，以此可以控制发送端发送数据的大小，从而达到流量控制的目的。 那么对于数据的发送端就是拥塞窗口了，拥塞窗口不代表缓存，拥塞窗口指某一源端数据流在一个RTT内可以最多发送的数据包数 一、滑动窗口 滑动窗口协议是传输层进行流控的一种措施，接收方通过通告发送方自己的可以接受缓冲区大小（这个字段越大说明网络吞吐量越高），从而控制发送方的发送速度，不过如果接收端的缓冲区一旦面临数据溢出，窗口大小值也会随之被设置一个更小的值通知给发送端，从而控制数据发送量（发送端会根据接收端指示，进行流量控制）。 对ACK的再认识，ack通常被理解为收到数据后给出的一个确认ACK，ACK包含两个非常重要的信息： 一是期望接收到的下一字节的序号n，该n代表接收方已经接收到了前n-1字节数据，此时如果接收方收到第n+1字节数据而不是第n字节数据，接 收方是不会发送序号为n+2的ACK的。举个例子，假如接收端收到1-1024字节，它会发送一个确认号为1025的ACK,但是接下来收到的是 2049-3072，它是不会发送确认号为3072的ACK

文章目录 前言 一：BGP协议理论 1.1：概述 1.2：动态路由的分类 1.2.1：按自治系统分类 1.2.2：按协议类型分类 1.3：BGP的特点 1.4：BGP的工作原理 1.4.1：BGP报文 1.4.2：BGP数据库 1.4.3：BGP的类型 二：BGP协议实验 2.1：实验环境 2.2：实验目的 2.3：实验拓扑图 2.4：实验过程 2.4.1：命令讲解 2.4.2：实操 2.5：实验验证 2.6：实验总结 前言 一：BGP协议理论 1.1：概述 BGP是一种运行在AS与AS之间的动态路由协议，主要作用是在AS之间自动交换无环路由信息 以此来构建AS的拓扑图，从而消除路由环路并实施用户配置的路由策略。 目前公网网络条目众多，IGP协议无法承载，而BGP可以轻松应对，通常BGP协议用于ISP和ISP之间或跨域地域总、分公司之间的路由信息交换 自制系统编号 自治系统（AS）是由一个技术管理机构管理，使用统一选路策略的一组路由器集合 自治系统编号范围：1-65535，其中1-64511是互联网上注册公有AS号，类似公网IP地址。 64512-65535是私有AS号，类似私网IP地址 www.inna.org，注册网址（个人无法注册） 1.2：动态路由的分类 1.2.1：按自治系统分类 IGP 自治系统内部路由协议，主要：RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP