数通 | 某些基本知识梳理

路由环路

路由环路，就是数据包不断在这个网络传输，始终到达不了目的地，导致掉线或者网络瘫痪。

这里引用百度百科中的一个示例来理解路由环路产生的原因。

如图所示，在网络11.4.0.0发生故障之前，所有的路由器都具有正确一致的路由表，网络是收敛的。

图源百度百科

在本例中，路径开销用跳数来计算，所以，每条链路的开销是1。路由器C与网络 11.4.0.0直连，跳数为0。路由器B经过路由器C 到达网络 11.4.0.0，跳数为1。路由器A 经过路由器B到达网络 11.4.0.0，跳数为2。
如果网络 11.4.0.0 故障，就可能会在路由器之间产生路由环路，下面是产生路由环路的步骤：

1. 当网络11.4.0.0 发生故障，路由器C 最先收到故障信息，路由器C 把网络11.4.0.0 设为不可达，并等待更新周期到来通告这一路由变化给相邻路由器。如果，路由器B的路由更新周期在路由器C之前到来，那么路由器C就会从路由器B那里学习到去往11.4.0.0的新路由（实际上，这一路由已经是错误路由了）。这样路由器C的路由表中就记录了一条错误路由（经过路由器B，可去往网络11.4.0.0，跳数增加到2 ）。
2. 路由器C 学习了一条错误信息后，它会把这样的路由信息再次通告给路由器B，根据通告原则，路由器B也会更新这样一条错误路由信息，认为可以通过路由器C去往网络11.4.0.0，跳数增加到 3 。
3. 这样，路由器 B 认为 可以通过路由器C 去往网络11.4.0.0，路由器C 认为 可以通过路由器B 去往网络11.4.0.0，就形成了环路。（以上示例摘自百度百科）

概括来讲，解决路由环路问题的方法主要分为六种：

1. 定义最大值；
2. 水平分割技术；
3. 路由中毒；
4. 反向路由中毒；
5. 控制更新时间；
6. 触发更新

参考阅读：

1. 如何避免多路径网络中的路由环路?
2. 解决路由环路问题的六种方法

直通网线和交叉网线

在学校的网络实验中也有自己动手制作直通网线，这里也算是回顾一下：

当时制作过程中的几个步骤

直通线是指一根双绞线的两端水晶头（最常见的就是RJ45水晶头）压线的标准一致，这样做出来的线叫直通线。也就是一根网线的一头是用T568A标准压的，那另一头也用T568A标准来压，或者两头都用T568B标准来做，这叫直通线。交叉线就是一根双绞线的两端水晶头压线的标准不同，一头用T568A标准做，一头用T568B标准来做，那这根线就叫交叉线。（即两个水晶头的连线交叉连接，A水晶头的1，2对应B水晶头的3，6;而A水晶头的3，6对应B水晶头的1，2。）

上面提到了两种水晶头压线的国际标准——T568A标准、T568B标准（其中，T568B为平常所使用的线序）！

• T568A：从左到右依次为1-绿白、2-绿、3-橙白、4-蓝、5-蓝白、6-橙、7-棕白、8-棕。
• T568B：从左到右依次为1-橙白、2-橙、3-绿白、4-蓝、5-蓝白、6-绿、7-棕白、8-棕。

既然直通线与交叉线的两端水晶头压线不同，那么用途自然也有区别：

• 直通线主要用于交换机（或者集线器Hub）UPLINK口来连接另一台交换机（或者集线器Hub）的普通端口，或者交换机普通端口连接计算机(终端)网卡。
• 交叉线主要用于交换机（或者集线器Hub）普通端口连接到交换机（或者集线器Hub）普通端口，或者计算机(终端)网卡连接计算机(终端)网卡。

某些网络测试工具

ping

ping 程序通常用来检测网络的连通性和延时

• 命令格式：
  • ping IP地址或主机名 [-t] [-a] [-n count] [-l size]
• 参数含义：
  • -t不停地向目标主机发送数据；
  • -a 以IP地址格式来显示目标主机的网络地址 ；
  • -n count 指定要ping 多少次，具体次数由count来指定 ；
  • -l size 指定发送到目标主机的数据包的大小。

ping示例

tracert

• tracert用来跟踪报文到达目的地所经过的路由器，也是常见的网络诊断工具之一（基于ICMP协议），UNIX下与之对应的是traceroute（基于UDP协议）。
• 通常的网络诊断顺序是首先使用ping程序来检测网络的连通性，如果不通，则使用Trace程序来跟踪报文在那台路由器上丢失，然后再进行下一步的处理。
• 处理机制:

tracert通过发送端口大于30000的UDP报文达到目的地，目的地的应用程序不能识别该端口，会返回ICMP的错误消息“port unreachable”给源；tracert同时使用IP header的TTL值，通过设置TTL值从1到最大值逐渐增加，UDP报文每经过一台设备，TTL值加一，并返回ICMP的消息，同时在返回的ICMP消息中记录设备接口地址，并打印处理。

tracert在每个TTL都发送三个UDP /ICMP报文，并记录每个报文返回的ICMP的时间值，如果在5秒内不能收到返回的ICMP报文，该时间值记录为“*”号。

tracert示例

参考文献

• 《计算机网络》谢希仁. pdf版