路由

在现在的生活中，我们已离不开网络了，但网络是如何传输的呢？我们并不知道。下面是我的一些理解，有不对的地方，还请大家指出，我们共同学习。 首先我们要明白我们要明白什么是IP,什么是物理地址，什么是网关。下面由我通俗地解释一下，IP是可变的，它只是代表了你所在的网络区域，并不能代表就是这台计算机。而物理地址却是不可变的，也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。形象的说，物理地址就如同我们身份证上的身份证号码，具有全球唯一性。物理地址与IP地址的区别，形象举个例子，例如你要到某一学校寻找一个同学，你知道他的名字，也知道他的长相，你首先依据他名字先找到他的班级，再依据他的相貌找到他。这里的名字就相当IP地址（可变），长相就物相当于物理地址（不可变）。我们上网所输入的网址其实也是一个IP地址。网关，网关又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。可通俗的说网关是路由器。可在计算机命令窗口输入ipconfig/all，寻找自己IP地址，物理地址。说了这么久，还没开始，现在终于开始了。 网络的传输以下主要说到这些层，应用层，传输层，网络层，数据链路层。要想具体了解其他层，以下有链接。应用层直接和 应用程序 接口并提供常见的网络应用服务。接着是传输层，在了解传输层的时候

说起交换机先要知道什么是局域网。交换机是组成局域网的最重要的设备，然后了解交换机在局域网中的作用。 局域网 家庭的网络，办公室的网络都属于局域网。局域网的产生是为了共享。共享上互联网、共享软件，共享打印机，共享文件等等。 多台终端，包括手机、电脑、监控、打印机要组网，必须要交换机。交换机可以说就是一个信息交换中心，把终端需要的信息互相交换给对方。 常见的局域网结构有总线型、星型、环型。日常用的最多的就是星型了，以交换机为中心，构成的星型局域网。如下图所示，核心部件就是交换机。 交换机 交换机顾名思义就是交换数据。怎么交换数据呢？ 交换机完成数据交换功能要经过以下几个步骤： 学习 学习MAC地址，从端口收到数据包后，交换机要学习数据报的原IP的MAC地址，并将它写到自己的MAC表中，MAC-端口相对应。 广播 转发一个数据包时，如果在MAC表中有该MAC地址，则直接从对应端口转发，否则向除接收端口外的所有端口广播该报文。（这就是为什么交换机组网尽量避免环路的原因） 交换 1.交换机在mac地址表中查找数据帧中的目标mac地址，如果找到就讲该数据帧发送到相应的端口，如果找不到就广播。 2.如果交换机收到的报文中的源mac地址和目标mac地址一致的话，丢弃报文。 3.交换机向入端口以外的所有端口发送广播。 老化 若交换机与某台主机长时间未通信

距离向量算法： 收到相邻路由器（其地址为 X）的一个 RIP 报文 (1) 先修改此 RIP 报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为 X，并把所有的“距离”字段的值加 1。 (2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，重复以下步骤：若项目中的目的网络不在路由表中，则把该项目加到路由表中。否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则把收到的项目替换原路由表中的项目。否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离，则进行更新，否则，什么也不做。 (3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达路由器，即将距离置为 16（距离为 16表示不可达）。 (4) 返回。 来源： https://www.cnblogs.com/kkss/p/10915124.html

Internet组管理协议（IGMP），它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。多播路由器需要这些信息以便知道多播数据报应该向那些端口转发。IGMP在RFC 1112中定义。 IGMP有固定的报文长度，没有可选数据。IGMP报文在IP首部中协议字段为2来指明。 图1显示了长度为8字节的IGMP报文格式。 图1 IGMP报文的字段格式 IGMP类型为1说明是有多播路由器发出的查询报文，为2说明是主机发出的报告报文。组类型为D类IP地址。在查询报文中中组类型设置为0，在报告报文中组地址为要参加的组地址。 IGMP报告和查询 ： 多播路由器使用IGMP报文来记录与该路由器相连网络中组成员的变化情况，使用规则如下（）： 当第一个进程加入一个组时，主机就发送一个IGMP报告。如果一个主机的多个进程加入同一组，只发送一个IGMP报告。这个报告被发送到进程加入组所在的同一接口上； 进程离开一个组时，主机不发送IGMP报告，即便是组中的最后一个进程离开。主机知道组中已不再有组成员时，在随后收到的IGMP查询中就不在发送报告报文； 多播路由器定时发送IGMP查询报文来了解是否还有任何主机包含属于多播组的进程； 主机通过发送IGMP报告来响应一个IGMP查询。 　　图2显示两个IGMP报文，一个是主机发送的报告，另一个是路由器发送的查询

在OSPF的DRBDR选举的过程中，DR的选举依靠的是hello报文，在two-way之后，交互hello报文完成DR/BDR的选举。 那么在每台路由器根据收到的所有hello报文，会构建自己接口的数据结构，并按照一下算法，计算出DR/BDR： 1、路由器接口数据结构中维持三个集合，分别是： （1）DR集合：通过hello报文学习到的所有的DR路由器 （2）BDR集合：通过hello学习到的所有BDR路由器 （3）DRother集合：没有被选举为DR/BDR的路由器，但优先级不为0，因为一旦优先级为0，则代表该路由器不参与选举。 2、当选举DR和BDR的算法工作时，在DR集合中选择最好的路由器，使其成为DR。在BDR集合中选择最好的路由器，使其成为BDR。 首先，DR的选举： 在DR的集合中应用以下规则： 如果DR集合为非空，则从中选择最好的路由器成为DR； 如果DR集合为空，则把当前BDR提升为DR；而如果BDR集合为空，则要先从DRother集合中选出BDR，再将其提升为DR。 BDR的选举： 与DR类似，如果BDR集合为非空，则从中选择最好的路由器为BDR； 如果BDR集合为空，则从DRother集合中选择最好的路由器成为BDR路由器。 由此可见，无论是DR还是BDR，除非他们本身在接口结构中的集合就包含所谓的DR、BDR，否则都要从下游的集合中以选举的机制，来确认DR

确定电脑与路由器正确连接，并且已连至互联网。在地址栏中输入192.168.0.1回车，输入用户名密码，进入路由器主界面。 然后点击左侧菜单中的“虚拟服务器”，——“端口段映射”打开“端口段映射”界面。 由于网站用的是80端口，所以我们在“常用服务端口”选择“HTTP（80）”然后点击“填充到”ID 1。就会自动填充到列表中ID为1中，然后填写内网IP地址，你机器IP地址是多少就填写多少。我的IP192.168.0.102。协议可选TCP，UDP，全部。默认即可。选择启用，最后保存所有设置。 PS：我比喜欢本机IP地址查询方法：Win+R ——cmd——ipconfig 到此路由器中的设置已经完成。我们再看看电脑中的设置。文章开头也说了，是要人访问在电脑上架设的网站。本文以Windows中的IIS为例。 打开IIS，找到网站右击选择“编辑绑定”打开“网站绑定”窗口,“主机名”为空不填，IP地址写本地IP地址192.168.0.102（你自己电脑上多少就填多少）。 在此需要注意的是若输入外网IP无反应，有可能是防火墙拦截，此时关闭防火墙或把端口80填加到防火墙中去即可。 以上设置成功后，就可以访问了。可以把外网地址发给你的朋友测试一下，也可以自己在IE中输入外网地址测试。 在路由器中可查看到外网IP171.8.81.*。我们输入地址栏后看到网站打开。说明设置成功。

网络层上有IP、ICMP、IGMP等协议。 1、IP地址 在OSI模型中，三层网络层负责IP地址，IP数据报帧头中的源地址和目的地址就是指IP地址。IPV4类型IP地址为32位4个字节，IPV6类型IP地址为128位16个字节，公网IP是全球唯一的。32位的IPV4 IP地址通常用4个十进制的整数来表示，每个整数对应一个字节，如"106.10.21.206"，这种表示方法称为“点分十进制表示法”。 IPV4类IP地址分为五类，如下图为他们各自的地址格式和地址范围： A类IP地址第一个字节为网络地址，剩余三个字节为主机地址，默认子网掩码为255.0.0.0，可用的A类网络有126个（全0和全1的网络地址用作特殊用途，故为128-2），每个网络能容纳1亿多个主机。A类地址适用于具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。需要注意的是A类IP地址中以127开头的地址表示本地环回地址。 B类IP地址前两个字节为网络地址，后两个字节为主机地址，默认子网掩码为255.255.0.0,可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机 。 C类IP地址前三个字节为网络地址，后一个字节为主机地址，默认子网掩码为255.255.255.0，C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。 D类IP地址被用在多点广播（Multicast）中。 E类IP地址范为将来使用保留。

交换机是分配网络数据，路由器可以给网络分配IP地址，分配给你地址而且可以随时通过地址过来找到你。 路由器可以在不同时间内把一个IP分配给多台主机使用。交换机是通过MAC地址和识别各个不同的主机。 路由器的工作原理是怎么样的呢？前面我们知道了交换机有MAC地址表，自动生成自动学习，同样的，路由器也有个路由表，会自己学习、生成、维护路由表。 路由器工作过程 举一个简单的例子 1，主机A准备发数据给主机B。 2，A将B的IP地址连同数据一起，以数据包形式发送给路由器R1。 3，路由器R1收到数据包后，先从数据中读取到B的IP地址，然后根据路径表计算发往B的最优路径。 4，比如路径为：R1->R2->R5->B；并将数据包发往路由器R2。 5，路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。 6，路由器5同样取出目的地址，发现目的地址就在自己的网段上，于是将该数据包直接交给主机B。 7，主机B收到主机A的信息，一次完整的通信宣告结束 二层交换机与路由器的区别： 1、路由器可以给你的局域网自动分配IP，虚拟拨号，就像一个交通警察，指挥着你的电脑该往哪走，你自己不用操心那么多了。 　 交换机 只是用来分配网络数据的。 2、路由器在网络层，路由器根据IP地址寻址，路由器可以处理TCP/IP协议， 交换机 不可以。 交换机在数据链路层 ，交换机根据MAC地址寻址。 3

可能很少有雷友注意过“本机、网络”的“MTU”值对自己网络性能产生的影响。对于追求更快的下载速度来说，MTU值设置不当，就仿佛穿着高跟鞋跑步一般。 MTU是什么？ 　　“MTU=最大传输单元　单位：字节” 　　我们在使用互联网时进行的各种网络操作，都是通过一个又一个“数据包”传输来实现的。而MTU指定了网络中可传输数据包的最大尺寸，在我们常用的以太网中，MTU是1500字节。超过此大小的数据包就会将多余的部分拆分再单独传输。 为什么MTU影响网络性能？ 　　让我们看看这个情况，在Windows系统中，默认MTU值也是1500字节，但是“不同的接入方式、不同地区的网络运营商、不同的路由器”有着不同的MTU设置。 　　例如：ADSL接入时MTU为1492字节，假设A需要给B传输3000字节数据，如果整个传输过程中各个环节的MTU都是1500，那么2个数据包就可以传输完成。可是偏偏这时ADSL接入方式的MTU是1492字节，数据包就因为这个MTU差异额外拆分为3个（为了便于理解，暂时不将“数据包报头”纳入考虑范围） 　　显然这额外增加了需要传输的数据包数量，而且拆包组包的过程也浪费了时间。如果从本地到网络采用一致的MTU就可以避免额外拆包。 对下载速度的影响会有多大？ 　　就拿伊文家里的线路质量不太好的电信4M带宽为例，将操作系统的MTU值改为1492

1.路由器收到二层报文，怎么处理？按收到二层报文是单播、组播、广播来分析 （1）若收到一个二层单播帧，对于路由器来讲，是一个三层设备，当然兼具二层的功能，所以当收到一个单播帧的时候，要判断这个帧的目的mac地址是不是 接口的mac地址，如果是，解封装去看三层的ip地址，再看三层目的ip地址是不是接口的ip地址，如果是，交给接口处理，如果不是，去查找路由表，去 重新去做一个二层帧的封装，继续往下查找。如果目的mac不是接口的mac地址，直接丢掉。 （2）若收到一个二层广播帧，那么是arp广播，它就会解封装，看arp信息里请求的ip地址是谁，如果说请求里的是路由器所在接口的IP地址，一定会去响应； 如果说请求的IP地址不是路由器接口的IP地址，同时路由器没有开启ARP代理，一定会丢弃，如果ARP请求的不是路由器接口的，是后面的网段，并且开启 了ARP代理，路由器去判断有没有去往目标网段的路由，如果有，就去做代理。 （3）若收到一个二层组播帧，要看路由器的接口有没有加入这个组，缺省情况下，路由器接口加入了224.0.0.1、224.0.0.2（使能了组播功能就加入了），如果 路由器接口没有加入到这个组播组，那么丢弃。 2.三层交换机收到二层报文，怎么处理？按收到二层报文是单播、组播、广播来分析 （1）若收到一个二层单播帧，三层交换机需要配置一个vlan interface接口