网络技术——网络运维工程师必会的网络知识（3）（详细讲解）

• 作者简介：一名在校云计算网络运维学生、每天分享网络运维的学习经验、和学习笔记。 

•  座右铭：低头赶路，敬事如仪

• 个人主页：网络豆的主页​​​​​​

目录

 前言

一.网络层协议与应用

1.网络层的功能

2.IP数据包格式

3.广播与广播域概述

4.ARP协议概述

Cisco系统中的ARP命令

5.ICMP协议

6.Ping命令 

二.路由概述

1.路由

2.路由表的形成

3.静态路由

4.交换与路由对比

5.静态路由和默认路由的配置

---

 前言

本章将会讲解，网络层协议与应用，路由器配置和静态默认路由。

---

一.网络层协议与应用

1.网络层的功能

1. 定义了基于IP协议的逻辑地址
2. 连接不同的媒介类型
3. 选择数据通过网络的最佳路径

---

2.IP数据包格式

1. 版本:版本字段，IPv4 
2. 首部长度:IP包头部长度，因为长度可变，因此需要定义
3. 优先级与服务类型:优先级与服务类型，提供3层的QoS
4. 总长度:IP数据总长度
5. 段偏移量上层来的数据到IP层会被分片，这几个字段用来对数据包进行标识，使数据到达目的端重组的时候，不会乱序
6. TTL:生命周期字段，经过一个路由器值减1，为0时，数据包丢弃。为了防止一个数据包在网络中无限的循环下去
7. 协议号:协议字段，用来标识封装的上层数据是UDP还是TCP，UDP是17，TCP是6

3.广播与广播域概述

1. 广播：将广播地址做为目的地址的数据帧
2. 广播域：网络中能接收到同一个广播所有节点的集合

（1）MAC地址广播

1. 广播地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF

（2）IP地址广播

1. 广播MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF
2. 广播IP地址为IP地址网段的广播地址

---

4.ARP协议概述

（1）局域网中主机的通信

1. IP地址与MAC地址

（2）什么是ARP协议

1. Address Resolution Protocol，地址解析协议
2. 作用：将一个已知的IP地址解析成MAC地址

（3）IP地址解析为MAC地址

PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC地址

PC1发送ARP请求消息（广播）

所有主机收到ARP请求消息

• PC2回复ARP应答（单播）
• 其他主机丢弃

PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中，发送数据

（4）ARP相关命令

1. arp -a：查看ARP缓存表
2. arp -d：清除ARP缓存
3. ARP绑定

---

Cisco系统中的ARP命令

查看ARP缓存表

Router#show arp

清除ARP缓存

Router#clear arp-cache

ARP绑定

Router(config)#arp 1.1.1.1 0011.1111.1111 arpa
Router#show arp
Protocol  Address     Age (min)   Hardware Addr   Type        Interface
Internet  1.1.1.1             -              0011.1111.1111    ARPA
Internet  10.0.0.2           4             001f.cab6.c959    ARPA    FastEthernet0/1
Internet  10.0.0.1           -              001f.caff.1041      ARPA    FastEthernet0/1

---

5.ICMP协议

（1）ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”，是通过IP数据包封装的，用来发送错误和控制消息

（2）ICMP协议的封装

ICMP协议属于网络层协议
ICMP数据的封装过程

---

6.Ping命令 

ping命令的基本格式为

C：\>ping  [–t] [-l 字节数] [-a] [-i] IP_Address| target_name

ping命令的返回信息

t 参数会一直不停的执行ping

1. 调试故障或需进行持续连通性测试时应用
2. Ctrl+C可以中断命令

 -a 参数可以显示主机名称

 

-l 参数可以设定ping包的大小

1. 位为字节
2. 可用于简单测试通信质量 

---

二.路由概述

1.路由

从源主机到目标主机的转发过程

2.路由表的形成

（1）路由表

1. 路由器中维护的路由条目的集合
2. 路由器根据路由表做路径选择

（2）路由表的形成

1. 直连网段
2. 配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由
3. 非直连网段

---

3.静态路由

1. 由管理员手工配置的，是单向的
2. 缺乏灵活性

当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口

---

4.交换与路由对比

路由工作在网络层

1. 根据“路由表”转发数据
2. 路由选择
3. 路由转发

交换工作在数据链路层

1. 根据“MAC地址表”转发数据
2. 硬件转发

---

5.静态路由和默认路由的配置

静态路由的配置

Router(config)# ip route network mask {address | interface}

默认路由的配置

Router（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address

---

  创作不易，求关注，点赞，收藏，谢谢~