笫十八讲 路由协议和IP协议
常见的网络协议网络协议大全图最全的细分7层协议
常见的网络协议网络协议大全图最全的细分7层协议网络协议是指计算机网络通信中所使用的约定和规则。
它可以被认为是网络通信的一种语言，用于确保不同设备之间的互联和信息的传输。
在计算机网络中，有许多种不同的协议，每种协议都有不同的功能和目的。
本文将介绍一些常见的网络协议，并对七层协议进行详细解析。
一、物理层协议物理层协议负责将数字信号转化为物理信号，以便在计算机网络中传输。
最常见的物理层协议包括以太网协议、无线协议（如Wi-Fi）、蓝牙协议等。
以太网协议是一种广泛应用于局域网中的协议，它定义了计算机通过网络线缆传输数据的方式和规则。
Wi-Fi协议则是被广泛应用于无线局域网中的协议，它依靠无线信号传输数据。
二、数据链路层协议数据链路层协议用于定义数据在物理层的传输过程中的一些规则和流程。
其中最常见的协议是以太网协议的数据链路层协议，即以太网帧格式。
它规定了数据在传输过程中如何被分割为帧的形式，并定义了帧的头部和尾部的格式。
此外，还有其他的数据链路层协议，如无线局域网中的Wi-Fi数据链路层协议等。
三、网络层协议网络层协议负责将数据从源主机发送到目标主机之间的路由选择和分组转发的过程。
其中最有名的网络层协议是互联网协议（IP协议），它是一个面向无连接的协议，负责将数据从源主机分组发送到目标主机。
IP协议主要关注的是主机之间的通信。
除了IP协议外，还有一些其他的网络层协议，如网际控制报文协议（ICMP）和互联网组管理协议（IGMP）等。
四、传输层协议传输层协议负责提供端到端的通信服务，确保数据的可靠传输。
其中最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP是一个可靠的、面向连接的协议，它基于数据流的概念，在传输数据之前需要建立连接，并提供错误检测和重传机制。
UDP是一种无连接的协议，不提供可靠性和错误检测，但传输效率高。
除了TCP和UDP外，还有一些其他的传输层协议，如传输流控制协议（SCTP）和数据报传输协议（DTP）等。
路由协议的分类
路由协议的分类路由协议是计算机网络中用于在不同的网络设备之间传递路由信息的协议。
它们用于确定数据包从源地址到目的地址的路径，并且根据网络拓扑、链路状态和其他因素来选择最佳路径。
根据其工作方式和策略，路由协议可以分为以下几类。
1. 静态路由协议：静态路由协议是管理员手动配置的路由。
管理员需要显式地指定网络设备要遵循的路由路径。
这些路由将保持不变，除非管理员主动更改配置。
静态路由协议的优点是简单、可靠，且对网络带宽要求较低。
然而，当网络发生故障或拓扑更改时，静态路由协议无法自动适应变化，需要手动重新配置。
2. 动态内部网关协议（IGP）：动态内部网关协议用于在单一自治系统内部的路由选择。
自治系统是指由统一管理的网络设备组成的网络。
动态IGP协议可以帮助网络设备在自治系统中学习和交换路由信息，以选择最佳路径。
常见的动态IGP协议包括RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）。
3. 动态外部网关协议（EGP）：动态外部网关协议是在不同自治系统之间交换路由信息的协议。
当一个自治系统需要向另一个自治系统发送数据包时，动态EGP协议可以使用自治系统之间的前缀和路由信息来选择最佳路径。
常见的动态EGP协议包括BGP（Border Gateway Protocol），它是互联网中最重要的路由协议之一。
4. 路径向量协议：路径向量协议是一种动态路由协议，用于在自治系统内部或自治系统之间传递路由信息。
它使用路径向量数据结构来描述路由路径，其中包含了到目的地的前缀和下一跳地址等信息。
路径向量协议可以提供更好的可伸缩性和弹性，并能防止路由环路的发生。
常见的路径向量协议包括BGP和RIP。
总结起来，路由协议可以根据其工作方式和策略进行分类，包括静态路由协议、动态内部网关协议（IGP）、动态外部网关协议（EGP）和路径向量协议。
网络安全网络协议知识点整理
网络安全网络协议知识点整理在当今数字化的时代，网络安全成为了至关重要的议题。
而网络协议作为网络通信的基础，对于保障网络安全起着关键作用。
接下来，让我们一起深入了解一下网络安全网络协议的相关知识点。
一、网络协议的基本概念网络协议，简单来说，就是网络中不同设备之间进行通信所遵循的规则和标准。
就好像人们交流需要遵循一定的语言规则一样，网络中的设备也需要按照特定的协议来交换信息。
常见的网络协议包括TCP/IP 协议族、HTTP 协议、FTP 协议等。
TCP/IP 协议族是互联网的基础，它包含了一系列的协议，如 TCP （传输控制协议）和IP（网际协议）。
TCP 负责保证数据的可靠传输，它会在发送数据时进行分段、编号和确认，以确保数据能够准确无误地到达目的地。
IP 则负责将数据从源地址传输到目标地址，确定数据的路由。
HTTP 协议（超文本传输协议）是用于在 Web 上传输数据的协议。
当我们在浏览器中输入网址时，浏览器就会使用 HTTP 协议向服务器请求网页内容，服务器再将网页数据通过 HTTP 协议返回给浏览器。
FTP 协议（文件传输协议）则主要用于在网络上传输文件，方便用户在不同的设备之间进行文件的上传和下载。
二、网络协议与网络安全的关系网络协议的设计和实现直接影响着网络的安全性。
如果协议存在漏洞或者缺陷，就可能被攻击者利用，从而导致网络安全问题。
例如，一些协议在设计时可能没有充分考虑到身份验证和授权的问题，使得攻击者能够轻易地伪装成合法用户获取网络资源。
另外，协议中的加密机制如果不够强大，也可能导致数据在传输过程中被窃取或篡改。
同时，网络协议的复杂性也增加了安全管理的难度。
由于协议之间的相互作用和依赖关系，一个协议的安全漏洞可能会影响到整个网络系统的安全。
三、常见的网络安全协议（一）SSL/TLS 协议SSL（安全套接层）协议及其继任者 TLS（传输层安全）协议主要用于在网络上提供加密和身份验证服务。
网络协议知识：路由协议与交换协议的区别与应用场景
网络协议知识：路由协议与交换协议的区别与应用场景网络协议是计算机网络中最基础的部分，其目的是为了使网络中数据的传输更加高效、有序和可靠。
网络协议涉及到许多方面，在其中路由协议与交换协议是最为重要且常见的两种协议。
本文将从这两种协议的定义、区别，以及它们在不同应用场景下的应用等方面来详细讨论。
一、路由协议与交换协议的定义1.路由协议路由协议是一种能够决定IP数据报从源地址到目的地址经过哪些路径，并选择最佳路径的协议。
其主要工作是在网络间选择路径以便将数据包正确和快速地送到目的地。
它基于路由器中的路由表，按照一定的策略调整路由表，实现不同网络之间互联的功能。
常见的路由协议有：RIP、OSPF、BGP等。
2.交换协议交换协议，顾名思义，是一种将数据包从一个子网传送到另一个子网的协议。
它根据数据包的MAC地址在本地子网内进行转发和交换。
在网络中，如果机器（或服务器、路由器等）之间的距离很近，可以采用L2交换协议；如果距离较远，网络拓扑复杂，就可以使用L3交换协议。
常见的交换协议有：STP、MSTP、RSTP、LACP等。
二、路由协议与交换协议的区别路由协议和交换协议都是用于实现网络设备间进行通信和转发的重要协议，但是它们之间也存在一些重要的区别。
下面分别介绍。
1.路由协议针对的是不同网络之间的路由路径选择，通过路由协议实现不同网络的互联。
交换协议则更注重在同一网络内设备的通信，即同一子网内设备之间的交换。
2.路由协议决定的是数据在网络之间的路径，选择的路径可能经过多个中转节点，从而实现不同网络之间的通信。
交换协议则直接选择相应的出口端口将数据包直接转发给目标设备，而不涉及多个中转节点。
3.路由协议侧重点在于网络之间的连接和通信，在网络中扮演着"枢纽"的角色。
交换协议则是不同主机之间的通信，更多的是负责将信息直接发送到目标设备，负责实现端口之间的切换。
4.路由协议的性能比较强，在大型网络中效率更高。
《TCPIP协议详解》课件
04
05
链路层负责处理网络接口和 硬件细节，如以太网协议。
02
网络接口层
物理层
物理层功能
物理层负责传输原始比特流，实现比特流的 传输与接收。
物理层设备
物理层设备包括各种传输媒介，如双绞线、 同轴电缆、光纤等。
物理层协议
物理层协议定义了比特流传输的电气特性、 机械特性、功能特性等。
物理层与数据链路层的关系
层次，每个层次都有明确的任务和功能。
TCP/IP协议的层次结构
应用层负责处理特定的应用 程序细节，如HTTP、FTP等
协议。
TCP/IP协议分为四个层次： 应用层、传输层、网络层和
链路层。
01
02
03
传输层负责提供端到端的数 据传输服务，如TCP和UDP
协议。
网络层负责数据包的路由和 寻址，如IP协议。
《TCPIP协议详 解》PPT课件
目录
• TCP/IP协议概述 • 网络接口层 • 网际层 • 传输层 • 应用层 • TCP/IP协议的应用与发展
01
TCP/IP协议概述
TCP/IP协议的起源
TCP/IP协议起源于上世纪70年 代，最初是为了满足
ARPANET网络的需求而开发 的。
随着互联网的不断发展， TCP/IP协议逐渐成为全球范 围内广泛使用的通信协议标
POP协议用于从邮件服务器接收电子 邮件，允许用户下载邮件到本地计算 机上。
POP命令
POP协议定义了一组命令，用于在邮 件客户端和服务器之间进行通信和控 制邮件下载和管理。
06
TCP/IP协议的应用与发 展
TCP/IP协议的应用场景
互联网通信
TCP/IP协议是互联网的基础， 用于实现全球范围内的数据传
计算机网络的路由协议
计算机网络的路由协议计算机网络的路由协议是计算机网络中一种非常重要且必不可少的通信协议，用于在网络中寻找合适的路径，将数据包从源地址发送到目的地址。
在当今互联网时代中，路由协议对于数据信息的传输速度、可靠性和安全性等方面都起着至关重要的作用。
本文将从路由协议的定义、工作原理、分类以及最常用的路由协议四个方面来探讨计算机网络的路由协议。
一、路由协议的定义简单地说，路由协议就是一组规则，用以在网络中实现数据包的转发。
它通过将数据包从源地址发送到目的地址的路径寻找，实现网络通信。
路由协议通常采用“跳数”与“成本”等指标来决策最优路径，以提高网络性能的同时也保证了网络的可靠传输。
二、路由协议的工作原理路由协议的工作原理可以用以下步骤来描述：1、当一个数据包产生时，它会被发送到通信网络上。
2、路由器会接收到来自通信网络上的数据包，然后尝试查找最佳路径。
为了做出最佳决策，路由器需要评估它与每个连接的成本，并且通过跳数等指标来判断该路径是否可用。
3、一旦路由器决策出最佳路径，就会将该数据包发送到最佳路径上，以最短的时间和距离将数据包从源地址发送到目的地址。
4、在数据包到达目的地址之前，它可能会经历多个路由节点。
每个节点将检查下一跳的最优路径，并沿着路径继续转发。
最后，当数据包到达目的地时，路由器或者交换机将重新组装所有的数据包，并将其发送到接受方。
三、路由协议的分类1、静态路由协议静态路由协议是一种手动配置路由表的方法，它需要管理员手动添加或删除路由规则。
这种协议适用于网络规模较小的情况，例如家庭局域网或小型企业网络。
静态路由协议的优点是灵活性较高，因为管理员可以手动控制路由规则，从而使网络更加安全，并且不会降低网络的性能。
缺点是手动添加和修改路由规则需要一定的技术水平，并且在网络拓扑变化时，需要手动更新路由表，比较繁琐。
2、动态路由协议动态路由协议是一种自动配置路由表的方法。
它可以监测网络拓扑变化，并使用每一个节点的路由表信息来计算网络中的最短路径。
路由协议面试知识
路由协议面试知识1. 路由协议概述路由协议是网络通信中用于确定数据包传输路径的一种协议。
它通过维护路由表，将数据包从源地址传输到目的地址。
根据网络规模和需求的不同，常用的路由协议有静态路由和动态路由。
•静态路由：路由表是由网络管理员手动配置，不会自动更新。
这种路由协议适用于较小的网络环境，因为路由表不会频繁变化，可以提供较高的网络性能。
•动态路由：路由表是由路由器之间交换路由信息自动更新的。
这种路由协议适用于大规模网络环境，可以根据网络状况自动调整路由表，提高网络的灵活性和可靠性。
2. 常见的路由协议2.1 内部网关协议（IGP）内部网关协议是指在一个自治系统（AS）内部使用的路由协议，常用的IGP协议有：•RIP（Routing Information Protocol）：是一种距离向量路由协议，使用跳数作为衡量路径的度量标准。
RIP具有简单、易于配置的特点，但在大型网络环境中不太适用，因为其对网络规模有限制。
•OSPF（Open Shortest Path First）：是一种链路状态路由协议，使用链路的带宽、延迟、可靠性等作为路径的度量标准。
OSPF支持VLSM（可变长度子网掩码），能够适应复杂网络环境，并且具有较快的收敛速度。
•IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）：也是一种链路状态路由协议，常用于大型的ISP网络。
IS-IS具有较好的可扩展性和快速收敛能力，但配置和维护较为复杂。
2.2 外部网关协议（EGP）外部网关协议是指在不同自治系统之间传递路由信息的协议，常用的EGP协议有：•BGP（Border Gateway Protocol）：是一种路径矢量路由协议，用于在不同的AS之间传递路由信息。
BGP具有较好的可扩展性和策略控制能力，常用于大型互联网环境中。
3. 路由协议的选择因素在选择路由协议时，需要考虑以下因素：•网络规模：对于小型网络来说，静态路由可能是合适的选择；而对于大型复杂的网络，则需要动态路由协议来适应网络的变化。
路由协议的原理和静态路由
路由协议的原理和静态路由路由协议是计算机网络中用于实现数据包在不同网络之间传递的机制。
它通过一系列的算法和规则来确定数据包的最佳路径，并将其转发到目标地址。
其中，静态路由是一种简单而常用的路由协议，本文将重点介绍路由协议的原理和静态路由的工作方式。
一、路由协议的原理在理解路由协议的原理之前，我们首先需要了解几个基本概念。
1.1 路由器路由器是位于计算机网络中的一种网络设备，用于转发数据包。
它通过根据数据包的目标地址，利用路由协议来选择最佳路径，并将其转发到目标网络。
1.2 IP地址IP地址是一种用于识别和寻址网络设备的标识符。
它由32位或128位二进制数字组成，用于唯一标识网络中的每一台设备。
1.3 子网子网是指由IP地址和相关网络信息组成的逻辑划分网络。
它可以将网络划分成多个更小的子网络，以提高网络的管理和性能。
路由协议的原理就是根据一定的算法和规则，实现数据包的最佳路径选择和转发。
它通过与其他路由器交换路由信息，维护更新路由表，并根据这些信息来判断数据包的传输路径。
常见的路由协议有动态路由协议和静态路由协议。
动态路由协议是指路由器能够自动学习和调整路由信息的协议，如RIP、OSPF、BGP 等。
而静态路由协议是指管理员手动配置路由信息，以确定数据包的转发路径。
二、静态路由的工作方式静态路由是由网络管理员手动配置的路由信息。
它不依赖于任何动态路由协议，而是通过手动输入静态路由条目来确定数据包的转发路径。
配置静态路由时，需要指定目标网络的IP地址、子网掩码以及下一跳路由器的IP地址。
下一跳路由器是指在数据包传输过程中，从当前路由器到达目标网络所需经过的下一个路由器。
静态路由的优点在于其简单和稳定。
由于路由信息由网络管理员手动配置，因此不会频繁发生变化，从而减少了路由信息交换和计算的开销。
此外，静态路由不会产生路由环路和收敛延迟等问题。
然而，静态路由的缺点也比较明显。
首先，由于路由信息需要手动配置，当网络拓扑发生变化时，需要手动更新路由信息，工作量较大且容易出错。
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10.0.0.4 20.0.0.7
20.0.0.9 30.0.0.2
30.0.0.1 40.0.0.4
N1
10.0.0.
R1
0
N2 20.0.0.
0
R2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N3 30.0.0.
• 和其它别的距离向量路由协议，RIP协议也
会遇到无穷计数问题。
– 如图例：假设B、D之间的链 路现在出现故障，考虑到连 在D上的目的网络的路由。
B
A
1 1
1C
1 D
10
D: Dir,1 B: D,2 C: B,3 A: B,3
– RIP在路由表中对每条路由都有一个计时器，当收到新
的有关这条路由的消息时，该计时器被重新设置，如 果计时器超时（超过180秒，即连续6次没有收到路由 消息，是一种n次有k次机制），这条路由就被宣告为 失效，即目的地不可达。
– 失效路由并不马上从路由表中删去，因为这条失效的 路由还应该向邻居路由器报告，经过一段超时
• 如果路由表中不存在，在路由表中增加一条路由： 到目的地D的下一个路由器跳段的地址为G，距离为 cost(R,G)+cost(G,D) 。
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7.3.1 路由信息协议RIP
• 否则比较是否路由消息中指出的到目的地D的路由 的 距 离 更 短 ： cost(R,G)+cost(G,D)<cost(R,D) ？ 其 中cost(R,D)为路由表中原有的到目的地D的路由。 如果满足上述式子，说明找到一条更短的路由，更 新路由表中那条到目的地D的路由：下一个跳段路 由器为G，距离为cost(R,G)+cost(G,D)。
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7.3.1 路由信息协议RIP
• 路由器（Router）/网关（Gateway）
– 网络层的网络互连设备
– 主要功能是进行路由选择
• 互连的网络中的路由选择和单个网络中的路由选择 类似，只是要复杂得多。
• 当一个网络中的主机要给另外一个网络中的主机发 送分组时，它首先把分组送给同一网络中用于网间 连接的路由器，路由器根据目的地址信息，选择合 适的路由，把该分组传递到目的网络用于网间连接 的路由器中，然后通过目的网络中内部使用的路由 协议，该分组最后被递交给目的主机。
（garbage-collection timer，90秒）后，该路由最终被 从路由器中去掉。
• RIP 把 距 离 在 16 hops 以 上 的 路 由 作 为 不 可 达 （“无穷大”）。
– 不可达的取值考虑到了网络的规模和收敛的速度两者
之间的平衡。
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7.3.1 路由信息协议RIP
③ R3收到R2 的信息后， 再次更新
自己
20
-
10
-
30 20.0.0.9
40 20.0.0.9
40 30.0.0.1 1 0
0
1 2
② RR2的1再路次由更表新送pp自t给课己件R1 ，
30
-
0
40
-
0
10 30.0.0.2 11 2
20 30.0.0.2 1
7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP路由失效
笫十八讲 路由协议和IP协议
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本讲内容
第七章 网络层
7.3 路由协议
7.3.1 路由信息协议RIP
7.3.2 开放最短路径优先协议OSPF*
7.3.3 边界网关协议BGP*
7.4 IP协议
7.4.1 IP地址
7.4.2 IP子网和IP转发
7.4.3 IP协议格式
7.4.4 其它网络层协议
果目的地是直接连接的，不需要这个字段）
– 路由改变标志（指示这条路由信息是否最近被 改变过）
– 和这条路由有关的一些计时器
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7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP采用的距离度量是一种非常简单的测量 到目的地的距离的方式：站点计数度量（或 称站跳数、段跳数，hop）。
– 路由器把到它直接连接的网络的距离定义为1， 如果距离为n，表示它到达目的地途中要经过n 个路由器，即：距离给出了该路由要经过的路 由器的个数。
– RIP在具体实现时常常允许管理人员对这些慢速 的网络指定一个更大的距离度量值（>1）。
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7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP工作过程
– RIP路由器初始化时，会把那些到达它所直接 连接的网络的路由加载进来（距离一般被设置 为1）。
• 一般RIP的具体实现也允许管理人员增加新的路由， 比如说不是通过RIP协议了解到的路由。
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7.3.1 路由信息协议RIP
• 路 由 信 息 协 议 RIP （ Routing Information Protocol）是一个简单的距离向量路由协议。
• RIP有两种工作模式
– 主机采用被动（passive）模式，只接收RIP消 息
• 不会传递自己的路由表中的信息给别的路由器，只 是静静地倾听其它RIP路由器广播的路由信息，并 且根据收到的路由信息更新自己的路由表。
– 每个RIP路由器每隔30秒广播一个路由消息。
• RIP路由器也可能通过发送Request消息来询问别的 路由器有关某些路由或者所有路由的信息，比如当 一个主机启动后，可能要求相邻的RIP路由器传递 路由表中的所有信息。
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7.3.1 路由信息协议RIP
– 当RIP路由器R从路由器G收到一个路由消息时， 它检查该消息中包含的每一条到目的地D的路 由，其中距离为cost(G,D)，把该路由与自己路 由表中到同一目的地D的路由相比较。
0
N4
R3
40.0.0. 0
R1路由表
目的主机 网络号
下一 站
距离
10
-0
20
-0
R2路由表
目的主机 下一 网络号 站
20
-
30
-
距离
0 0
R3路由表
目的主机 网络号
下一 站
距离
30 … 0
40 … 0
① R2先收到R1 ，
R3的路由信息 20
-
0
更新自己的路
由表.
30
-
0
10 20.0.0.7 1
– 路由器采用主动（active）模式，发送和接收 RIP消息
• 定期把路由信息传递给其它RIP路由器，并且根据 收到的RIP消息来更新自己的路由表。
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7.3.1 路由信息协议RIP
• RIP路由器上的路由表项
– 目的地的IP地址 – 到目的地的路径的距离的度量 – 到目的地的路径的下一个路由器的IP地址（如