CCIEbreakTCPIP路由技术卷一中文版（第二版）助读笔记终极版资源-CSDN文库

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CCIE break 第一季之

——《TCP/IP 路由技术卷一中文版（第二版）》助读笔记

近日经典书籍《TCP/IP 路由技术卷一中文版》“第二版”已经在国内上市，此助读笔记的主

要作用就是帮助那些首次阅读该书的读者顺利完成学习，那些已阅读过此书的朋友也可以通

过该笔记进行快速的复习，同时也可以把该笔记当作日常工作中的速查资料。为方便大家，

笔记里标明了书中对应的页码，请大家参照中文书阅读笔记，后续章节我将陆续推出。

分享是一种美德！ Jeffzdl

联系方式：jeffzdl@163.com

P3（中文书第三页，依此类推）

本章的主要内容就是回顾 TCP/IP 的基本知识与 TCP/IP 路由选择

本章主要回顾了启用、控制或帮助 TCP/IP 路由选择的协议

早在 20 世纪 70 年代初期，TCP/IP 及其分层协议框架已经出现，它的提出早于 ISO 的 OSI

参考模型

如图（1-1）TCP/IP 的网络接口层对应 OSI 的物理层和数据链路层

物理层协议分为 4 类

电子/光学协议——描述了信号的各种特性，例如电压或光强度、位定时、编码和信号波形。

机械协议——规定了连接器的尺寸或导线的金属成分

功能性协议——描述了做什么。例如连接器针脚的具体作用

程序性协议——描述了如何做。例如连接器针脚为 1 时代表此针脚上的电压为-3V

数据链路层包含了控制物理层的协议：包括如何访问以及共享介质、标识设备以及如何成帧

典型的数据链路层协议有：IEEE802.3/以太网、帧中继、ATM 以及 SNOET

Internet 层与 OSI 网络层相对应，主要负责定义数据包格式和地址格式以及路由选择

主机到主机层与 OSI 传输层相对应，主机到主机层和数据链路层都定义了流控和差错控制，

数据链路层协议强调物理介质上的流量，而传输层强调逻辑链路上的流量，一个逻辑链路可

以跨越多个物理链路

BGP、RIP 工作在应用层，应用层可以向用户提供访问网络层的接口

BGP 使用 TCP 传输消息，RIP 使用 UDP 传输消息，OSPF 直接在 IP 包中封装消息

各层之间通常进行多路复用（即上层的多个应用可同时共享下层）

IP 包中的大多字段对路由选择都很重要

如图 1-2

版本：标识了 IP 包的版本号，0100 代表 IPv4，0110 代表 IPv6

报头长度：用来表示 32 位字长的 IP 报头长度。IP 报头最小长度为 20 个八位组，最大可以

扩展为 60 个八位组

服务类型：被划分为两个子字段：优先权和 ToS。优先权用来设置数据包的优先级

ToS 允许按照吞吐量、时延、可靠性和费用方式选择传输服务

近年来，ToS 字段已经作为区分服务（Diffserv）构架的一部分被重新定义了。区分服务处

理 IP 数据包比 ToS 更加灵活

PHB：每一个排序和转发的处理成为一个 Per-Hop Behavior

这个排序机制可以称为服务类别（CoS）

图 1-3 显示了 ToS 如何被重新定义的，开始的 6 个位构成了区分代码点（DSCP），其最多可

以定义 64 种服务类别，并可对应到 PHB 中

总长度：等于 IP 报头长度＋有效负载长度，IP 数据包最大长度 65535

标识符：与标记字段和分段偏移字段一起用于数据包分段，路由器在被分段的每片数据包的

标识字段打上相同的标记，以便标识属于同一个数据包的分段

标记字段：DF＝1 时，表示路由器不能对数据包分段，可以在扩展 Ping 中设置 DF 位

被分段的数据包不会在数据链路的另一端被重组，而是一直保持分段状态，直至到达最终目

的地才会被重组

MF＝0 表示此段为被划分的最后一个段，以便接收者直到收到 MF 位为 0 时分段为止，其

余分段 MF＝1

分段偏移：用于指明分段起始点相对于报头起始点的偏移量，它可以帮助接收者按照正确的

顺序重组数据包

如果某个分段丢失，需要发送方重传整个数据包

生存时间：TTL 实际上是表示跳数，建议缺省值为 64

Traceroute 的工作基于 TTL 字段

协议：给出了传输层协议的协议号，指定了数据包中信息的类型

P10

报头校验和：针对 IP 报头的纠错字段，UDP，TCP 和 ICMP 都有各自的校验和，每台路由

器都必须重新计算校验和。

可选项：长度可变，可选，多用于测试，选项包括，松散源路由选择、严格源路由选择、记

录路由（数据包会纪录自己到过哪台设备）、时间戳（数据包会记录自己什么时间到达的）

以上选项可以使用扩展 Ping 命令调试

P12

填充：添 0 补足 32 位，保证报头长度是 32 位的倍数

IPv4 地址长度为 32 位，包括网络号和主机号两部分

P13

点分十进制表示只适用于 IPv4，不适用于 IPv6

点分十进制只是为了方便人们阅读和书写，路由器内部只能识别二进制

NetWare 和 AppleTalk 协议网络位主机位是固定的，而 IP 地址则不同

P14

ARP

Cisco IOS 缺省情况下代理 ARP 功能是开启的，如果想要关闭，在接口模式下：no ip proxy-arp

当主机将自己的 IP 地址作为 ARP 请求的目的地址时，称为无故 ARP

无故 ARP 的作用有（1）检查重复地址（2）通告一个新的 MAC 地址（3）使用 HSRP 时，

当路由器从 standby 转换到 active 时，通告主机其自身新的 MAC 地址

IOS 缺省情况下关闭无故 ARP，如果想要开启：ip gratuitous-arps

反向 ARP：已知 mac 地址，想要映射 IP 地址，可用于无盘工作站

RARP 正在被 DHCP 和 BOOTP 所替代，后者可以提供除了 IP 地址外的更多信息，而且还

可以跨网段

P28

ICMP 消息可以分为：错误消息、请求消息、响应消息

P30

与路由选择相关的几种 ICMP 消息类型：

路由器通告和路由其选择：分别是类型 9 和类型 10，它们用于 ICMP 路由器发现协议（IRDP），

IRDP 用于某些操作系统发现本地路由器，例如微软 Windows 操作系统的大多数版本

重定向：ICMP 类型 5，路由器用其通知主机去往特定网段的网关不是自己，而是网络上的

另一台路由器

使用 debug ip icmp 可以调试 ICMP

P31

在 IOS 中缺省情况下重定向是开启的，如果想要关闭，在接口上使用命令 no ip redirects

主机到主机层负责两个在完全不同网络上的主机之间的全程逻辑路径，主机到主机层提供两

个主要的服务：TCP 和 UDP

TCP 提供了一个类似于点到点的连接，点到点连接有两个特点（1）仅存在一条到达目的地

的路径（2）数据包到达的顺序与发送的顺序相同

但网络层仅能提供尽力而为的转发服务

TCP 首先要建立连接，然后再传输数据，传输完后再拆除连接

TCP 使用 3 种机制实现面相连接的服务（1）使用序列号对数据包进行标记（2）使用确认、

校验和定时器系统提供可靠性（3）使用窗口机制调整数据包流量

重传数据包条件：（1）当接收者按照顺序识别出数据包未能到达或发生错误，接收者将通知

发送者（2）接收者在特定时间内没有发送确认信息，那么发送者就认为在发送结束后数据

包没有到达接收方

P33

端口号用于标识数据的源和目标应用程序

源端口和目的端口：端口号加上应用程序所在主机的 IP 地址通称为套接字（socket），网络

上套接字唯一的标识了一个应用程序

序列号：确定了发送方发送的数据流中被封装的数据所在的位置

确认号：确定了源点下一次希望从目标接收的序列号

UDP 的优点是不花时间建立连接，直接发送数据，还有 UDP 报头长度远远小于 TCP 报头

长度

不同于 TCP，UDP 中校验和字段是可选的（全 0 填充）

P40

IPng 也称为 IPv6

NAT 是一种解决 IPv4 地址不够用的短期方案

IPv6 协议使用 128 位的地址代替 32 位的 IPv4 地址

P41

IPv6 地址被分割为 8 个 16 位段来表示，每个 16 位段的取值范围是 0x0000～0xFFFF，彼此

用“：”隔开

IPv6 地址的简化书写原则：（1）启始的 0 可以省略（2）任何由全 0 组成的 1 个或多个 16

位段的单个连续的字符串可以用一个双冒号“：：”表示，双冒号在表示中能出现一次

P42

IPv6 协议的前缀始终通过位计数的方式来表示“/”

一个由全“0”组成的 IPv6 地址的实例（缺省地址）能够被简单的写成一个双冒号“：：/0”

另一个由全“0”组成的 IPv6 地址的实例（未指定地址）能够被写成“：：/128”，两者前缀

不同

IPv6 地址存在三种类型：单播、任意播、多播

IPv6 协议中没有广播地址，但 IPv6 中提供了一个包含全部节点的多播地址，实现了 IPv4 中

“广播”的功能

单播地址用来表示单台设备的地址

早期的格式将 IPv6 单播地址分为了顶级聚合、次级聚合和其他字段

P43

地址的主机部分被称作接口 ID，单个接口能够拥有多个 IPv6 地址，还能拥有一个附加的 IPv4

地址

IPv6 地址子网标识符的位置是地址网络域的一部分而不是主机域的一部分，这样所有 IPv6

地址的接口 ID 位数一致

出了极少数的例外，IPv6 地址前缀 48 位，子网 ID16 位，接口 ID64 位

P44

目前所有全球单播地址的前 3 位是 001，换算成 16 进制表示就是 2 或 3 开头

链路本地单播地址起始 10 位是 1111111010（FE80：：/10）

地区本地单播地址起始 10 位是 1111111011（FEC0：：/10），它仅在特定区域内可被路由，

类似于 IPv4 的私有地址（目前存在争议）

P45

一个任播地址表示的是一种服务，它可能是多台设备

使用任播地址的好处就是路由器总是选择到达最近的或代价最低的服务器的路由，且当其中

一台服务器变得不可用时，路由器能够把路由指向下一台最近的服务器

P46

多播地址标识的不是一台设备，而是一组设备

一个多播数据包通常包括一个单播地址作为源地址，一个多播地址作为目的地址，多播地址

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评论收藏

内容反馈

momo274067122

2014-02-23

笔记写的很好，都是重点。非常值得学习和收藏。多谢分享。
kongming888

2016-03-10

解释的不错，都是重点

beibeilong1987

粉丝: 1
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