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CCNA終章：協議（RIP、EIGRP、OSPF）總結、報頭、其它重點
這篇文章是我之前CCNA階段所有文章的總結，我這裏僅提供思維。如果對內容想要深入的理解，可以點開以下鏈接：
CCNA1：網路基礎、TCP/IP、OSI、IPv4、子網劃分、數據封裝
CCNA2：靜態路由、網線、Cisco設備操作介紹、DHCP、ARP
CCNA3：RIP——路由信息協議
CCNA4：OSPF——開放式最短路徑優先協議
CCNA5：EIGRP——增強型內部網關路由協議
CCNA6：VLAN、TRUNK、單臂路由
CCNA7：ACL、NAT（一對一、一對多、多對多）、端口映射、遠程登錄
一、協議總結：
1、協議對比：
| 特點\協議 | 靜態 | RIP | EIGRP | OSPF |
|---|---|---|---|---|
| 類別 | \ | 距離矢量 | 距離矢量 | 鏈路狀態 |
| 特點 | \ | \ | 收斂快 佔用資源少 |
選路佳 |
| 協議號 | \ | 17（基於UDP520端口） | 88 | 89 |
| 路由表示 | C直連 S靜態 |
R | D | O |
| 管理距離 | 1（下一跳寫法） 0（出接口寫法） |
120 | 90 | 110 |
| 度量 | 0 | 跳數 | 複合度量 | cost（開銷值） |
| 算法 | \ | 貝爾曼——福特 | 彌散更新算法 | 最短路徑優先 |
| 更新地址 | \ | V1：255.255.255.255 V2：224.0.0.9 |
224.0.0.10 | 串行鏈路中：224.0.0.5 以太網環境中：224.0.0.6 |
| 收斂速度 （默認） |
\ | 30s更新 180s失效 180s抑制 240s刷新 |
hello time 10s dead time 40s 週期保活30min |
hello time 5s hold time 15s |
| 數據包 | \ | \ | Hello包 Update包 查詢包 應答包 ACK包 |
Hello包 DBD包 LSR LSU LSack |
除此之外：RIP、EIGRP、OSPF均支持等開銷負載均衡，默認4條最大6條，IOS版本12.4以後16條，EIGRP還支持非等開銷負載均衡。
2、詳細算法：
（1）OSPF：
（2）EIGRP：
3、OSI：協議數據單元、每層協議、協議號、端口號、：
| 層數 | 應用層 | 上三層 | 傳輸層 | 網絡層 | 數據鏈路層 | 物理層 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 協議數據單元 | 信息 （Information） |
數據流 （Data stream） |
數據段 （Segment） |
分組 （數據包Packet） |
幀 （Frame） |
比特流 （Bits） |
| 層數 | 名稱 | 存在協議 |
|---|---|---|
| 7 | 應用層 | Telnet、FTP、HTTP、SNMP |
| 6 | 表示層 | ASCII、HTML、GIF、JPEG |
| 5 | 會話層 | SQL、NFS、AppleTalk |
| 4 | 傳輸層 | TCP、UDP、SPX |
| 3 | 網絡層 | IP、ARP、ICMP、RIP、EIGRP、OSPF |
| 2 | 數據鏈路層 | STP、HDLC、PPP、幀中繼、SDLC、ATM |
| 1 | 物理層 | RJ-45、EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35 |
| 協議號 | 主機到主機層協議 |
|---|---|
| 1 | Internet消息控制協議（ICMP） |
| 2 | Internet組管理協議（IGMP） |
| 4 | 被IP協議封裝的IP |
| 6 | 傳輸層控制協議（TCP） |
| 17 | 用戶數據報協議（UDP） |
| 45 | 域間路由選擇協議（IDRP） |
| 46 | 資源預留協議（RSVP） |
| 47 | 通用路由選擇封裝（GRE） |
| 54 | NBMA下一跳解析協議（NHRP） |
| 88 | Cisco Internet 網關路由選擇協議（IGRP、EIGRP） |
| 89 | 開放式最短路徑優先（OSPF） |
| 協議 | http | https | TFTP | dhcp | dns | telnet | ssh | ftp | smtp | imap |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 端口號 | 80 | 443 | 69 | 67/68 | 53 | 23 | 22 | 21/20 | 25 | 110 |
二、報頭總結：
1、IPv4：
| 報頭內容 | 註釋 |
|---|---|
| Ver. | IP協議的版本，目前的IP協議版本號爲4，下一代IP協議版本號爲6。 |
| IHL | IP報頭的長度。固定部分的長度（20字節）和可變部分的長度之和。共佔4位。最大爲1111，即10進制的15，代表IP報頭的最大長度可以爲15個32bits（4字節），也就是最長可爲15*4=60字節，除去固定部分的長度20字節，可變部分的長度最大爲40字節。 |
| Service Type | 用於說明流量包的優先級，數字越小，優先級越高。 |
| Packet Length | IP報文的總長度，報頭的長度和數據部分的長度之和 |
| Identification | 標識，唯一的標識主機發送的每一分數據報。通常每發送一個報文，它的值加一。當IP報文長度超過傳輸網絡的 |
| Flag | 標誌，共3位。R、DF、MF三位。目前只有後兩位有效，DF位：爲1表示不分片，爲0表示分片。MF：爲1表示“更多的片”，爲0表示這是最後一片。 |
| Frag.Offset | 本分片在原先數據報文中相對首位的偏移位。（需要再乘以8） |
| TTL | 生存時間，IP報文所允許通過的路由器的最大數量。每經過一個路由器，TTL減1，當爲0時，路由器將該數據報丟棄。TTL 字段是由發送端初始設置一個 8 bit字段.推薦的初始值由分配數字 RFC 指定，當前值爲 64。發送 ICMP 回顯應答時經常把 TTL 設爲最大值 255。 |
| Protocol | 指出IP報文攜帶的數據使用的是那種協議，以便目的主機的IP層能知道要將數據報上交到哪個進程（不同的協議有專門不同的進程處理）。和端口號類似，此處採用協議號，TCP的協議號爲6，UDP的協議號爲17。ICMP的協議號爲1，IGMP的協議號爲2. |
| Header Checksum | 頭部校驗和，計算IP頭部的校驗和，檢查IP報頭的完整性。 |
| Source Address | 標識IP數據報的源端設備。 |
| Destination Address | 標識IP數據報的目的地址。 |
| Options | 是一個長度可變的字段，並像其名字所表示的，它是可選的。可選項被添加在包頭中，包括原點產生的信息和其他路由器加入的信息；可選項字段主要用於測試。 |
| Padding | 該字段通過在可選項字段後面添加0來補充32位，這樣保證報頭長度是32位的倍數。 |
2、TCP：
| 報頭內容 | 內容詳解 |
|---|---|
| 源端口號 | 源端口和IP地址的作用是標識報文的返回地址。 |
| 目的端口 | 端口指明接收方計算機上的應用程序接口。 |
| 序號 | 32bit，確定了發送方發送的數據流中被封裝的數據所在位置。例如，如果本段數據的序列號爲1343，且數據段長512個八位組，那麼下一數據段的序列號應該爲1343+512+1=1856 |
| 確認號 | 32bit，確定了源點下一次希望從目標接收的序列號。如果主機收到的確認號與它下一次打算髮送（或已發送）的序列號不符，那麼主機將獲悉丟失的數據包 |
| 報頭長度(數據偏移) | 4bits。由於首部可能含有可選項內容，因此TCP報頭的長度是不確定的，報頭不包含任何任選字段則長度爲20字節，4位首部長度字段所能表示的最大值爲1111，轉化爲10進製爲15，15*32/8 = 60，故報頭最大長度爲60字節。首部長度也叫數據偏移，是因爲首部長度實際上指示了數據區在報文段中的起始偏移值。 |
| 保留 | 6bit，爲將來定義新的用途保留，現在一般置0。 |
| 標記 | ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ |
| URG | 緊急指針標誌，爲1時表示緊急指針有效，爲0則忽略緊急指針。 |
| ACK | 確認序號標誌，爲1時表示確認號有效，爲0表示報文中不含確認信息，忽略確認號字段。 |
| PSH | 彈出標誌，爲1表示是帶有push標誌的數據，指示接收方在接收到該報文段以後，應儘快將這個報文段交給應用程序，而不是在緩衝區排隊。 |
| RST | 復位標誌，用於重置由於主機崩潰或其他原因而出現錯誤的連接。或者用於拒絕非法的報文段和拒絕連接請求。 |
| SYN | 同步序號，用於建立連接過程，在連接請求中，SYN=1和ACK=0表示該數據段沒有使用捎帶的確認域，而連接應答捎帶一個確認，即SYN=1和ACK=1。 |
| FIN | 結束標誌，用於釋放連接，爲1時表示發送方已經沒有數據發送了，即關閉本方數據流。 |
| ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ | |
| 窗口 | 滑動窗口大小，用來告知發送端接受端的緩存大小，以此控制發送端發送數據的速率，從而達到流量控制。窗口大小時一個16bit字段，因而窗口大小最大爲65535。 |
| 校驗和 | 奇偶校驗，此校驗和是對整個的 TCP 報文段，包括 TCP 頭部和 TCP 數據，以 16 位字進行計算所得。由發送端計算和存儲，並由接收端進行驗證。 |
| 緊急指針 | 只有當 URG 標誌置 1 時緊急指針纔有效。緊急指針是一個正的偏移量，和順序號字段中的值相加表示緊急數據最後一個字節的序號。 TCP 的緊急方式是發送端向另一端發送緊急數據的一種方式。 |
| 選項和填充 | 最常見的可選字段是最長報文大小，又稱爲MSS（Maximum Segment Size），每個連接方通常都在通信的第一個報文段（爲建立連接而設置SYN標誌爲1的那個段）中指明這個選項，它表示本端所能接受的最大報文段的長度。選項長度不一定是32位的整數倍，所以要加填充位，即在這個字段中加入額外的零，以保證TCP頭是32的整數倍。 |
| 數據部分 | TCP 報文段中的數據部分是可選的。在一個連接建立和一個連接終止時，雙方交換的報文段僅有 TCP 首部。如果一方沒有數據要發送，也使用沒有任何數據的首部來確認收到的數據。在處理超時的許多情況中，也會發送不帶任何數據的報文段。 |
3、UDP：
三、其它：
1、TCP的三次握手：
2、TCP的四次斷開：
3、網線：
直通線：B-B、A-A
| 線序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T-568B | 橙白 | 橙 | 綠白 | 藍 | 藍白 | 綠 | 棕白 | 棕 |
4、DHCP：
圖片來源：www.cnblogs.com/happygirl-zjj/p/5976526.html
5、ARP協議：
| ARP | 註解 |
|---|---|
| AARP | 正向ARP——使用廣播機制，通過對端的IP地址獲取對端MAC地址 |
| RARP | 反向ARP——通過對端的MAC地址來獲取對端的IP地址 |
| FARP | 無故ARP——地址衝突檢測 使用正向ARP請求本地的IP地址 |