一、IP路由基础

1.1 认识网络设备

1、主控板：负责整个系统的控制平面和管理平面

控制平面：完成系统的协议处理、业务处理、路由运算、转发控制等

管理平面：状态监控、环境监控、日志和告警信息的处理等

2、交换网板：提供了系统的数据平面

进行数据的转发，当接口板和主控板想要实现通信时，需要经过交换网板

3、接口板：用于提供数据转发功能的模块

1.2 网络设备对于报文的处理

1、业务报文

上行接口板接收到数据进行处理之后，会将数据发送给交换网板，交换网板发送给下行接口板进行转发

2、协议报文

如果是设备自己产生的协议报文，会有主控板进行处理，交由接口板外进行转发

1.3 IP路由基础

1、路由表与fib表

路由表：全局路由表和协议路由表（控制平面）

全局路由表：可以看到通过不同方式学习到的路由

协议路由表：通过路由协议所学习到的路由

FIB表：存在与数据平面上的转发表项

路由查找规则：最长匹配原则进行路由查找

2、路由迭代：静态路由的下一跳可能不是直连路由，计算出去往该路由下一跳的直连路由，

3、路由引入：将路由信息从一种路由协议发布到另一种路由协议中

注意：路由优先级

路由回灌

路由度量值

引入的场景：静态路由引入到动态路由

直连路由引入到动态路由

动态路由相互引入

二、OSPF核心知识

2.1 OSPF基础

1、动态路由协议的划分

按照工作区域进行划分

IGP（内部网关协议）：RIP、OSPF、ISIS

EGP（外部网关协议）：BGP

按照工作机制进行划分

距离矢量路由协议：RIP

运行了举例矢量路由协议的设备周期性的泛洪自己的路由表

链路状态路由协议：OSPF、isis

传递的是链路状态信息，而不是路由信息

进行链路状态信息的同步

（1）建立邻居关系（通过HELLO报文建立）

DOWN：初始状态，没有收到任何报文

init：接收到对方发送的hello报文，但是邻居关系为空

2-way：稳定状态，表示建立了邻居关系，发现自己的router id处于对方的邻居列表中

（2）LSDB同步完成（建立邻接关系）

exstart：开始发送第一个DD报文，协商主从关系（router id大的为主）

exchange：开始发送DD报文(携带LSDB摘要信息)

loading：开始交互LSA信息（开始发送LSR、LSU、lsack进行确认）

FULL：已经建立了邻接关系

（3）SPF算法计算出最优路由            

（4）将计算出来的路由加入到路由表当中

2、专业术语

router id：标识一个ospf路由器，32bit

router id选举：

区域：防止区域中LSDB规模过大

度量值：开销

三大表项

邻居表：

LSDB表：

ospf路由表：

3、ospf五种报文

hello：发现和维护邻居关系

DD报文：协商主从关系，交互链路状态数据库摘要信息

LSR报文：请求特定的LSA

LSU报文：发送完整的LSA

LSACK：确认LSA

4、DR和BDR

-作用：减小邻接关系

-DR与BDR选举：基于接口，非抢占式

接口的优先级，优先级越大越优先（优先级为0的时候，不参与DR和BDR的选举）

接口的优先级相同，router id越大越优先

-P2P和P2MP的网络类型不需要选举DR和BDR

broadcast和NBMA的网络类型需要选举DR和BDR

2.2 OSPF路由计算

1、OSPF中涉及到的LSA类型（LSA头部当中 LS TYPE、LS ID（在不同的LSA当中的作用不同）、advertising router）

1类LSA（router LSA）：（link-type、link-ID、link-data）

产生：每台设备都会产生：

作用：携带设备的链路状态以及开销

泛洪范围：只在接口所属的区域内泛洪

2类LSA（network LSA）：（LS ID：DR的接口IP地址，network mask：MA网络的子网掩码，attached router：显示与DR建立邻接关系的所有设备的router id）

产生：DR产生

作用：描述该DR连接的所有路由器

泛洪范围：只在接口所属的区域内泛洪

3类LSA（network summary LSA）：（LS ID：路由的目的地址、network mask：路由的子网掩码）（在同一区域内不会发生任何改变）

产生：ABR产生

作用：描述区域内某个网段的路由

泛洪范围：可以在区域之间进行传递

4类LSA（ASBR summary LSA）：

产生：ABR产生

作用：描述到达ASBR的位置

泛洪范围：除ASBR所在区域的其他相关区域

5类LSA（AS external LSA）

产生：由ASBR产生

作用：描述到达ospf外部路由

泛洪范围：泛洪到整个OSPF区域

2、SPF计算：在区域内部如何通过1类、2类LSA进行路由计算

3、虚连接：ospf要求骨干区域必须是连续的，但是不要求物理上连续，可以使用虚连接的方式实现逻辑上连接

前提：必须在两台ABR上配置

这两个ABR上必须由端口处于同一个非骨干区域当中

4、引入外部路由的度量值类型(import-route [想要引入的路由类型] type [type类型])

type 1：可靠性比较高，计算开销时会计算外部开销和内部开销

type 2 :（缺省）可靠性比较低，计算开销时只计算外部开销，内部开销忽略不计

2.3 OSPF特殊区域及其他特性

1.特殊区域

（1）stub区域：无法传播接收到的外部路由（存在1类、2类、3类、缺省3类LSA，无四类和五类LSA存在）

配置stub的注意事项：

（1）骨干区域无法配置为stub区域

（2）本区域中的所有路由器上配置stub区域

（3）stub无法引入和接收外部路由

（4）虚连接无法跨越stub区域

（2）totally stub区域：既不允许外部路由在本区域传播，也不允许区域间路由在本区域传播（存在1类、2类、缺省3类LSA）

（3）NSSA区域：可以引入外部路由，不会学习来自ospf其他区域引入的外部路由（存在1类、2类、3类、7类LSA、缺省的7类LSA（实现Nssa区域去往其他区域外部路由的通信））

（4）totally NSSA区域：不允许区域间路由进行传递(1类、2类，缺省3类LSA，缺省7类LSA，7类LSA)

2.区域间路由汇总和外部路由汇总

（1）区域间路由汇总（对3类LSA进行汇总）：在ABR上进行配置，需要考虑在那个区域中进行汇总？？？

（2）外部路由汇总（5类LSA进行汇总）：在ASBR上进行配置，直接在ospf进程中配置汇总

3.协议特性

（1）slient-interface（静默接口）：该接口不会发送ospf报文，但是该接口的直连路由（也要进行宣告）仍可以发布到OSPF区域当中

（2）报文认证（会在所有的OSPF头部携带认证信息）：

区域认证方式：一个区域内所有的设备都要使用相同的认证模式和口令

接口认证方式：和配置了接口认证直连的接口需要配置相同的认证模式和口令

三、IS-IS核心知识

3.1 ISIS原理与配置

1、专业术语

（1）NSAP地址和NET地址

NSAP地址：作用：用于定位资源的地址，一般配置在服务器上（SEL）（类似于IPV4中IPv4地址+端口）

NET地址：作用：进行路由计算，一般配置在网络设备上

组成：Area ID（1byte~13byte）+system ID（6byte）+SEL(固定为00)（1byte）

system ID：建议使用router ID生成

（2）ISIS当中路由器类型

level1路由器：表示非骨干区域

会与哪些设备建立邻接关系？

（1）同一区域（area ID相同）

（2）只与LEVEL1和level1-2路由器建立邻接关系（层次相同）

level2路由器：表示骨干区域

（1）区域不同也可以建立邻接关系

（2）只与level2和level1-2路由器建立邻接关系（层次相同）

level1-2路由器：表示骨干区域（类似于ospf中的ABR设备）

（3）网络类型：广播、P2P

（4）开销值：缺省情况下，和接口带宽无关，开销值为10（开销类型：（1）narrow（缺省）：最大配置开销为63（2）wide：可以将接口开销拓展到16777215）

更改开销值的方式

（1）接口开销值：为单个接口配置开销

（2）为全局开销：为所有的接口配置开销值

（3）自动计算开销：根据接口带宽自动计算开销

2、建立邻接关系（在ISIS中，先建立邻接关系，在交互链路状态信息）

2.1 使用报文

（1）IIH（ISIS hello）：建立和维护邻接关系。类型level1 IIH、level2 IIH和P2P IIH报文（类似于OSPF中hello）

（2）LSP：用于交互链路状态信息，类型level1 LSP和level2 LSP（类似于OSPF中的LSU）

（3）CSNP：和OSPF中的DD报文类似，用于携带全部的链路状态摘要信息

（4）PSNP：和ospf中的LSR报文和LSACK报文类似，用于请求LSP信息，进行确认

2.2 DIS（指定中间系统，类似于ospf中的DR）（减少链路中LSP的数量）

(1)作用：创建和更新伪节点，并且会生成伪节点的LSP（携带去往ISIS设备的开销值）

（2）DIS选举原则

比较优先级越大越优先

优先级相同，比较MAC地址越大越优先

（3）ISIS中DIS和OSPF中DR的区别？？？

2.3 建立邻接关系

使用IIH报文

广播网络（建立邻接过程和OSPF中建立邻居关系类似）

点到点网络中（三次握手（缺省情况）、两步交互的方式）

3、进行链路状态数据库的同步

3.1涉及到的报文

（1）LSP：（了解LSP当中所携带的信息）交互链路状态信息，两种LSP类型，level1 LSP和level2 LSP

（2）会查询LSDB，了解当中每一个字段的含义

（3）CSNP：携带了所有的LSP摘要信息

（4）PSNP：（1）用来进行请求LSP

（2）在点到点的网络上，当收到LSP时，会发送PSNP报文进行确认

（5）在广播网络中如何去进行LSDB的同步

（6）在点到点网络中如何进行LSDB同步

4、路由计算

（1）level 1路由器的计算：只计算level1区域中的拓扑

（2）level 2路由器的计算：计算level2区域的拓扑，但是具有去往全网的路由信息

（3）level1/2路由器的计算（即是level 1 也是level 2）：会将level 1 区域的路由以level 2 LSP发送到level2 区域中

（4）在缺省情况下，level2区域的路由不会发送到level1区域，而level1/2设备会生成ATT=1的LSP信息，当level1接收到ATT=1的数据时，就会生成一条缺省路由，下一跳地址为level1/2接口的IP地址

(5)路由渗透：将level2的路由引入到level1区域当中

解决问题是什么？解决了次优路径的问题

5、ISIS认证

（1）接口认证：在接口视图下进行配置，只会对网络当中level 1和level 2的hello报文进行认证，影响设备建立邻接关系

（2）区域认证：在进程当中进行配置，对LEVEL 1的CSNP、PSNP和LSP报文进行认证，无法进行level 1LSDB数据库的同步

（3）路由域认证：在进程当中进行配置，对LEVEL 2的CSNP、PSNP和LSP报文进行认证，无法进行level 2LSDB数据库的同步

四、BGP核心知识

4.1 BGP原理与配置

1、专业术语

（1）AS（自治系统）：在同一个组织管理下，使用统一选路策略的设备集合

（2）BGP特征：

1.BGP协议基于TCP，使用的端口号为179

2.BGP可以承载大批量的路由信息（触发式更新）

3.BGP提供了丰富的路由策略和路由属性，可以灵活的实现路由选路，以及防止环路

4.BGP支持MPLS VPN的应用

（3）BGP对等体关系（EBGP和IBGP）（在BGP中，可以跨设备建立对等体关系）

1.EBGP对等体关系：两台设备处于不同的AS，路由可达（如果在建立EBGP对等体时，使用loopback接口建立对等体关系）

2.IBGP对等体关系（建议使用loopback接口建立对等体关系）：两台设备处于相同的AS，路由可达

2、对等体关系建立

三次握手建立TCP连接

OPEN报文（协商相关参数)

keepalive报文：标识对等体建立完成，并维护对等体关系（周期性发送一分钟一次）

如果有路由信息信息需要传递时，则会发送update报文

3、BGP报文类型

OPEN：协商相关参数

keepalive：标识对等体建立完成，并维护对等体关系

update：发送路由更新（发布路由、撤销路由）

notification：报告错误信息，中止对等体关系

route-refresh：当路由策略发生改变时，重新请求发送路由信息

4、BGP状态机

idle：初始状态,为了进行tcp连接做准备

connect：正在进行TCP连接

（1）TCP建立成功 opensent：发送open报文用来协商参数

（2）TCP建立不成功 active：tcp连接建立失败，重新尝试建立TCP连接

openconfim：参数协商完成，发送了自己的keepalive。等待对方的keepalive

established：稳定状态，收到对方发送的keepalive报文时（BGP会话建立完成）

5、BGP路由如何生成（BGP只进行路由的传递，不会主动学习并发现路由）

（1）network：注入的是精确的路由信息

（2）import-route：可以批量将路由（路由学习到的方式是相同的）进行注入

（3）BGP聚合路由（手工聚合）：

6、BGP通告原则

（1）只发布最优且有效的路由。*代表有效，>代表最优

（2）从EBGP对等体获取的路由，会发送给所有对等体

（3）IBGP水平分割（用于避免AS内部环路）：从IBGP对等体所获取的路由，不会发送给其他IBGP对等体

（4）BGP同步原则（防止出现路由黑洞）：当一台路由器从自己的IBGP对等体信息到一条BGP路由时，不会将该路由发布给自己的EBGP对等体，除非从IGP协议当中学习到该条路由

4.2 BGP路径属性与路由反射器

1、路径属性

公认必遵属性：必须存在update消息

origin：起源，标识路由来源，进行优选的原则 ：i>e>?

AS_PATH:记录去往目标网络经过的AS列表,作用：实现避免AS间环路，实现路径优选（根据AS_PATH个数多少）

next_hop(下一跳):（1）缺省情况下，当发送给EBGP对等体时，会将下一跳地址更新成TCP源连接地址

（2）缺省情况下，BGP路由在传递给IBGP对等体时不会进行next_hop的更改（可以添加next-hop-local参数）

公认任意属性：可能会存在于update消息中，但是如果携带必须识别

local_preference（注意事项）:用于告诉AS内的路由器，那条路径时离开本AS的最优路径（在AS内部进行应用）

atomic_aggregate：标明该路由是聚合路由

可选过渡属性：BGP设备不识别此类属性，接收并通告给其他设备

aggregate：记录了聚合设备的AS和router ID

community（4种公认community属性）：团体，用来进行路由标记，简化路由策略的执行

可选非过渡属性：bgp不识别此属性忽略掉该属性，并不会通告给其他对等体

MED：缺省情况下，只比较来自相邻AS的BGP路由器的MED值，越小越优先（跟路由表中的度量值相同）

c

2、华为特有的属性

preferred-value：仅在本地有效，越大越优先，只能在路由器本地配置，并且只影响本设备的路由优选

3、BGP反射器

（1）存在哪些路由器角色

RR：路由反射器（进行配置）

client：客户端

（2）反射规则

a.如果路由反射器从自己的非客户对等体学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有客户

b.如果路由反射器从自己的客户学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有非客户，以及除了该客户之外的其他所有客户

c.如果路由学习自EBGP对等体，则发送给所有客户、非客户IBGP对等体

（3）如何通过cluster_list

originator_id实现避免环路

4.3 BGP路由优选

当到达同一个目的网段存在多条路由时，BGP通过如下的次序进行路由优选：

丢弃下一跳不可达的路由。

（1）优选Preferred-Value属性值最大的路由。

（2）优选Local_Preference属性值最大的路由。

（3）本地始发的BGP路由优于从其他对等体学习到的路由，本地始发的路由优先级：优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的。

（4）优选AS_Path属性值最短的路由。（AS的个数而不是AS的大小）

（5）优选Origin属性最优的路由。Origin属性值按优先级从高到低的排列是：IGP（network方式学习到的）、EGP（通过EGP的形式学习到）及Incomplete（import-route）。

（6）优选MED属性值最小的路由。

（7）优选从EBGP对等体学来的路由（EBGP路由优先级高于IBGP路由）。

（8）优选到Next_Hop的IGP度量值最小的路由。

前八条原则如果还未选举出最优路由，则可以配置负载分担

（9）优选Cluster_List最短的路由。

（10）优选Router ID（Orginator_ID）最小的设备通告的路由。(Orginator_ID优于ROUTER id)

（11）优选具有最小IP地址的对等体通告的路由

五、路由和流量控制

5.1 路由策略与路由控制

1.路由匹配工具

（1）访问控制列表（ACL）：

ACL分类：

ACL匹配顺序：

配置顺序：系统按照acl规则编号从小到大的顺序进行报文匹配，

（2）IP前缀列表（IP-prefix list）：同时匹配IP地址前缀长度和掩码长度

配置顺序：系统按照序号从小到大的顺序进行报文匹配

A.ip ip-prefix list index 10 permit/deny 192.168.1.1 24 匹配的IP地址192.168.1.0/24

B.ip ip-prefix list index 10 permit/deny 192.168.1.1 24 greater-equal（下限） 26 less-equal 30 匹配的IP地址192.168.1.0掩码处于26-30之间的路由都可以被匹配

C.ip ip-prefix list index 10 permit/deny 192.168.1.1 24 less-equal 30 匹配的IP地址192.168.1.0掩码范围为24-30

2.路由策略工具

(1)filter-policy（过滤-策略）对于接收、发布、引入的路由的路由进行过滤

在距离矢量路由协议中的应用（路由信息）：

import：接收路由时进行路由过滤

export：向外发布时进行路由过滤

在链路状态路由协议中的应用（LSA信息）

import：在计算出最优路由之后添加到路由表时进行过滤

export：过滤掉其他协议引入的路由

（2）route-policy：用于过滤路由信息，为过滤后的路由信息设置路由属性

一个route-policy由一个或多个节点组成，节点包含if-math（条件语句）和apply（执行语句）组成

（每个节点之间都是或的关系，节点中的条件语句，条件语句中的关系是与的关系）

3.双点双向路由重分布

解决次优路由

（1）过滤路由

（2）通过更改优先级

环路问题

（1）过滤路由

（2）给路由打上tag标签

六、交换技术核心知识

6.1 流量过滤与转发路径控制

1.策略路由（PBR）：使网络设备不仅能够基于报文的目的IP地址进行转发，还可以根据源IP地址、源MAC地址、目的MAC地址等进行数据转发

2.策略路由的组成结构

策略路由的构成和router-policy是类似的

多个节点组成，在每个节点当中都会存在多个条件语句（if-match）和执行语句（apply）

3.策略路由（PBR）和路由策略的区别

（1）路由策略：匹配的对象路由信息，

（2）策略路由：匹配的对象数据报文，执行丢弃或者强制转发路径的操作

4.PBR的分类

（1）接口PBR：只对转发的数据报文起作用

（2）全局PBR：只对本地始发的流量生效

5.MQC（模块化qos命令行）：指通过将具有某类共同特征的数据流划分为一类，并为同一类数据类提供相同的服务

（1）MQC存在的要素

A.流分类：定义一组匹配规则的（匹配）

B.流行为：定义执行的动作是什么（执行动作）

C.流策略：将流分类和流行为进行绑定

（2）MQC应用的地点（接口上进行调用）

inbound：

outbound

6.流量过滤

traffic-filter：接口中进行调用

MQC：为匹配的报文指定报文过滤动作时，

acl规则permit，执行动作根据流行为当中配置的动作执行

acl规则deny，则无论执行动作中配置了deny还是permit，报文都会被丢弃

七、生成树技术/网络堆叠

7.1 RSTP协议原理与配置

1.RSTP对于STP的改进

（1）端口角色

新增端口：替代端口（AP）(最终处于阻塞状态)：作为根端口的备份，学习到其他设备发送过来的BPDU时，把自己选举为替代端口

备份端口(BP)(最终处于阻塞状态)：作为指定端口的备份，学习到自己发送出去的配置BPDU

（2）端口状态

discarding：不转发用户流量也不学习mac地址

learning：不转发用户流量但是会学习mac地址

forwarding：即转发用户流量也会学习mac地址

（3）配置BPDU---RST BPDU（将报文当中FLAG字段进行了充分应用）

（4）在RSTP中，每一台设备（无论是根桥还是非根桥2）都会周期性的发送RST BPDU（hello time=2s）

（5）（STP中超时时间为20S）更短的BPDU超时如果在超时时间内（三个周期6s）未收到上游设备发送过来的配置BPDU，则认为上层设备出现故障

（6）处理次优BPDU方式的改变（只要接收到配置BPDU就会直接进行响应）

（7）快速收敛机制

A.替代端口和根端口的快速切换，备份端口和指定端口的快速切换

B.边缘端口：用于网络的边缘，直接与终端设备相连接，不会参与生成树计算，可以由discarding变为forwarding（当边缘端口收到了配置BPDU时，会丧失边缘端口的特性，变为普通的stp端口，进行stp计算）

C.P/A机制

（8）RSTP保护功能

A.BPDU保护：正常情况下边缘端口(用来连接终端设备)不会接收到BPDU，启动BPDU保护，如果边缘端口接收到了RST BPDU，边缘端口变为down（设备收到BPDU时，自动将端口shutdown）

B.根保护：对于启动根端口的保护功能，端口角色为指定端口（当指定接收到优先级更高的RST BPDU时，端口状态变为discarding，经过一段时间（通常30s），如果未收到更优的BPDU，接口状态会恢复为forwarding

C.环路保护：在启动环路保护功能后，如果根端口或者Ap端口长时间收不到上游设备发送的BPDU报文时，根端口角色变为指定端口(状态处于discarding)AP端口也是处于discarding状态

D.防TC-BPDU攻击：在单位时间内处理TC BPDU报文的数量

7.2 MSTP协议原理与配置

1、基本概念

(1)MSTP域：判断两台设备是否处于同一个MST域，拥有相同的域名、相同的映射关系（VLAN映射关系）、相同的修订级别

(2)CST（公共生成树）：在MST域之间使用的生成树

(3)IST（内部生成树）：在MST域内生成的生成树（使用实例0所计算的生成树）

(4)CIST（公共和内部生成树）：将CST和IST进行结合

(5)SST（单生成树）：在一个MST域只会存在一台设备，并且属于一个实例

（6）IST域根：在每一个MST域内距离总根最近的一台设备

（7）MSTl域根：在MST域内不同实例计算出的根桥都是MSTI域根

（8）总根：在整个交换网络中最优的一台设备

（9）主桥：距离总根最近的交换设备，包括：总根和IST域根

2、端口角色

MSTP中定义的所有端口角色包括：

（1.根端口：在非根桥上，离根桥最近的端口是本交换设备的根端口

（2.指定端口：对一台交换设备而言，它的指定端口是向下游交换设备转发BPDU报文的端口

（3.Alternate端口：Alternate端口就是由于学习到其它网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口

（4.Backup端口：Backup端口就是由于学习到自己发送的配置BPDU报文而阻塞的端口

（5.Master端口：Master端口是特殊域边缘端口，Master端口在CIST上的角色是Root Port，在其它各实例上的角色都是Master端口，在一个MST域内距离总根最近的一台设备，

（6.域边缘端口：域边缘端口是指位于MST域的边缘并连接其它MST域或SST的端口

（7.边缘端口：如果指定端口位于整个域的边缘，不再与任何交换设备连接，这种端口叫做边缘端口

3、端口状态

discarding：不转发用户流量也不学习mac地址

learning：不转发用户流量但是会学习mac地址

forwarding：即转发用户流量也会学习mac地址

7.3 交换机堆叠与集群

1、堆叠和集群的优点

（1）提高资源的利用率，获得更高的转发性能

（2）降低网络规划的复杂度，易于对于网络进行管理

（3）降低业务的中断时间

2、堆叠当中的基本概念

（1）交换机角色

主交换机：负责管理整个堆叠系统

备交换机：作为主交换机的备份

从交换机：用于进行业务转发

（2）堆叠优先级：选举主交换机和备交换机，优先级越大成为主交换机的可能性越高

（3）堆叠ID：标识和管理成员交换机，在整个堆叠系统当中属于唯一的（华为设备缺省为0）

（4）堆叠逻辑接口（交叉使用）：每一台设备上都会存在两个逻辑接口（在每一个逻辑接口当中可能会包含多个物理成员端口）

3、堆叠系统组建

（1）物理连接

A.堆叠连接方式

链形连接：进行堆叠的设备距离距离较远时

环形连接：进行堆叠的设备距离距离较近时

（2）主交换机选举

A.运行状态（如果其余设备在20s内还未开启，则不参与主交换机的选举）

B.优先级越高越优先

C.优先级相同，mac地址越小越优先

（3）收集拓扑信息并选举备交换机（和主交换机类似）（如果产生的堆叠ID冲突，主交换机会

进行分配）

（4）软件和配置同步（所有的成员交换机会自动同步主交换机的系统软件以及配置,备交换机会将主交换机的配置进行备份）

4、堆叠成员加入、退出等

（1）堆叠退出（不同角色再退出时会有不同的操作）

（2）堆叠加入（新加入的设备会进行哪些操作，并成为那种角色？）

（3）堆叠合并：两个正在运行的堆叠系统想要进行合并时，也是会选举出一个主交换机

（4）堆叠分裂：指正在稳定运行的堆叠系统产生线路故障，或者设备带电移出堆叠交换机（问

题：可能会造成vlanif接口IP地址冲突的问题）

（5）MAD检测（多主检测）

两种检测方式

直连检测：堆叠成员交换机之间直接相连进行多主检测

堆叠运行正常时，不会发送MAD报文，如果产生堆叠分裂之后，每秒发送一次MAD检测报

文

代理检测：在堆叠系统当中使用eth-trunk上启用代理检测，在代理设备上开启mad检测

堆叠运行正常时，30秒发送MAD报文，由于堆叠系统未发生故障，则设备直接直接丢弃mad报文，如果产生堆叠分裂之后，每秒发送一次MAD检测报文

（6）堆叠主备倒换：第一种可以通过命令的方式将主交换机和备交换机角色切换，第二种主交换机发生故障

（7）堆叠升级

智能升级

传统升级

平滑升级：划为为两个区域active和backup

（8）跨设备链路聚合

（9）开启流量本地优先转发

八、组播基础

8.1 IP组播技术

1、组播地址分类

224.0.0.0~224.0.0.255：为路由协议分配的组播IP地址

224.0.1.0~231.255.255.255

233.0.0.0~238.255.255.255：any-source临时组播组地址

232.0.0.0~232.255.255.255：特定源使用（SSM）

239.0.0.0~239.255.255.255：本地管理的any-source临时组播组地址

2、组播mac地址（组播IP地址映射而来）

前25bit固定不变01005e0

后23bit直接由组播IP地址后23位映射而来

一个组播mac地址会对应32个组播IP地址

3、组播当中基本架构

（1）源端网络：组播源发送出的数据到达第一跳路由器

（2）组播交换网络：会形成一颗组播分发树（使用组播路由协议进行计算）

（3）成员端网络：用来感知组播组成员的位置以及加入的组播组（IGMP）（与组播组成员之间连接的路由器）

4、组播服务模型

ASM（任意源组播）：组成员可以接收到任意源发送给该组的流量

SSM（指定源组播）：组成员只能接收到指定服务器发送给该组的数据

5、RPF检查（反向路径转发）：可以检查设备上唯一的一个组播流量的入接口（基于单播路由表中的出接口）

8.2 IGMP

1、igmp版本：用于在成员端网络感知组成员位置以及加组信息

（1）IGMPv1

A.两个报文：

普遍组查询报文（General query）：查询器用来查询组成员的位置以及加入那个组播组

成员关系报告报文（report）：主机向查询器发送的报文，作用申请加入哪一个组播组当中或进行应答查询报文·

B.查询器的选举：IGMPV1不存在查询器的选举规则，需要依靠组播协议进行查询器的选举

C.如果组成员离开时，静默离开（查询器需要等待130s的时间才可以感知组成员已经离开）

（2）IGMPv2(和igmpv1基本相同)（缺省）

A.增加了两种报文

成员关系离开报文：成员离组时会主动向查询器进行发送

特定组查询报文：查询器向特定的某个组播组进行组成员的查询

B.增加了查询器的选举机制：IP地址越小变为成为查询器

（3）IGMPv3（可以指定接收哪些组播源发送过来的组播流量）

A.特定源组查询报文：查询该组成员是否愿意接收特定源发送的组播数据

无成员离开报文，如果离开时，发送改变源组关系的成员关系报告报文

2、IGMP特性

(1)IGMP snooping

A.作用：防止在交换机上出现组播数据泛洪，导致不同组播组的流量会被其他组成员接收

B.防范：在二层设备上形成一个二层组播转发表，用来指导组播数据在链路层的转发

C.存在的接口类型

路由器接口：距离查询器最近的一个接口叫做路由器接口（收到普遍组查询的接口）

成员接口：距离组播组成员最近的端口都叫做成员接口（收到成员关系报告报文或者leave报文）

D.转发表项如何生成？

（2）IGMP SSM mapping（组播组的地址使用232.0.0.0-232.255.255.255）

A.作用：在现网中部分终端只支持IGMPV1和IGMPv2，如果使用SSM组播，则无法携带组播源信息

B.使用：通过静态建立组播源和组播组之间的映射关系

（3）IGMP proxy（三层设备）

A.作用：减小查询器接收到的成员关系报告报文和离开报文，用来减轻查询器的压力

B.实现：IGMP proxy设备可以代理查询器发送查询报文，维护组成员关系

C.成员加入时：1.新成员加入一个新的组播组时，如何操作 2.新成员如果加入的是已有的组播组时，如何进行

D.成员离开时：

九、IPv6核心知识

9.1 PIM原理

1、PIM基础概念

（1）PIM中分为两种模式

PIM-DM（密集模式）：主要应用与组成员较少且组成员相对密集的场景中采用的是“推”的模式（扩散-剪枝）

PIM-SM（稀疏模式）：主要应用于组成员较多且相对稀疏的场景当中，采用的是“拉"的模式（先收集全网信息，再形成组播分发树）

PIM-SM(ASM)

PIM-SM(SSM)

（2）PIM当中存在的组播分发树

以组播源为根，组播组成员为叶子的组播分发树成为SPT（PIM-DM当中和PIM-SM中进行应用）

以RP为根，组播组成员为叶子的组播分发树承认RPT（PIM-SM中进行应用）

（3）组播路由表项

最后一跳路由器基于pim路由表、IGMP组表项和IGMP路由表项生成

其余路由器的组播表项基于PIM路由表生成

2、PIM-DM工作模式

（1）邻居发现：通过发送HELLO报文进行实现（30s为周期，老化时间为105s）

（2）构建组播分发树

A.扩散机制:会将组播源发送的组播数据全网扩散（180s）（会在设备上构建（S, G）老化时间为210s）

B.断言机制：当链路中出现重复的组播数据时，会发送断言（assert）报文保证在该链路只有一个pim路由器转发组播数据（180s）

（选举原则1.单播路由协议优先级越高越优先 2.优先级相同，比较开销，越小越优先 3.IP地址越大越优先）

C.剪枝机制：对于没有组播组成员的组播路由器，会触发剪枝机制（210s）

（3）维护组播分发树

状态刷新机制：为了防止剪枝定时器超时重新恢复转发（60s）离组播源最近的一台路由器会周期性的发送状态耍弄新报文

（4）新成员加组时

嫁接机制：使有组成员加入的网段可以快速接收到组播报文

3、PIM-SM（ASM）模式

（1）如何选举RP设备

静态配置

动态配置（c-BSR、c-rp）

（2）形成组播分发树

A.RP为根，构建出RPT（在RP设备与组播组成员之间构建RPT，并在中间经过的设备上产生（*，G））（用于RP设备与组播组成员之间进行组播数据转发）

B.组播源注册机制：源端DR在接收到组播数据时，会产生单播注册报文发送给RP设备，当RP设备接收到之后就会构建SPT（当SPT构建完成之后，会向源端DR发送注册停止报文）

C.如何避免重复组播报文存在

在组播网络中源端DR和成员端会存在PIM DR的选举，成为DR设备进行组播数据转发，成为非DR设备不会进行数据转发（在HELLO报文中会携带优先级和IP地址，先比较接口优先级越大越优先，优先级相同，比较IP地址，越大越优先）

D.产生次优路径的问题

SPT切换机制：成员端DR在接收到组播数据时，基于组播数据中的源IP地址，反向建立从成员端DR到达组播源的SPT（如果在210s，没有组播流量经过，则恢复到原先的RPT）

4、PIM-SM(SSM)模式（类似与ASM模式当中的SPT切换）

A.无需维护RP，无需构建RPT，无需注册组播源

B.可以直接在组播源与组播组成员之间构建SPT（不存在老化时间，不会因为组播流量消失而消失）

9.2 IPv6概述

1、ipv6过渡技术

（1）双栈技术（设备即ipv4/ipv6支持）：在一台设备同时运行ipv4和ipv6协议

（2）隧道技术：将一种协议的数据封装到另一种协议当中

（3）转换技术：将ipv6数据转换为ipv4（主要ip头部改写）

2、ipv6中动态路由协议做出的改进（简单介绍）

（1）版本进行改变：ospfv3

（2）版本未改变，只是做出一些拓展：ISIS.BGP.PIM

3、IPV6地址组成（128bit，表现形式：冒号十六进制）

（1）地址组成：网络前缀+接口表示符/前缀长度

（2）常见的网络前缀

例：2001::/16:类似于IPv4公网地址

FE80::/10:链路本地地址

（3）接口标识符如何生成（手动进行配置、自动生成、EUI-64标准生成）

EUI-64标准生成（需要使用设备的MAC地址）

A.MAC地址的前24bit后加入FFFE

B.将第七bit取反（原本为0变为1，原本为1变为0）

4、IPv6地址类型（ipv6中未定义广播地址）

（1）单播地址

A.GUA（全球单播地址）:类似于公网地址

B.ULA（唯一本地地址）：类似于私网地址

C.LLA（链路本地地址）：只能在本地链路进行泛洪

（2）组播地址

A.组播mac地址如何生成：固定长度为33:33，后32bit由组播IP地址映射而来

B.被请求节点组播地址（地址解析）：一个节点拥有单播地址或任播地址时，就会产生被请求节点组播地址

固定的前缀长度(前104bit固定)：FF02::1:FF，后24bit直接由组播地址映射而来

（3）任播地址：标识一组网络接口，某台设备想要访问任播地址时，会选择路由意义上距离最近的一台设备

5、IPV6报文构成

（1）基本头部

（2）拓展头部

（3）上层协议数据单元

9.3 ICMPV6和NDP

1、next header值为58的时候对应的是ICMPv6报文

2、在ICMPv6报文类型

A.差错报文:报告在转发ipv6数据包过程时出现的错误（type=[0，127]）

B.信息报文：实现同一链路上节点之间之间的通信（type=[128,255]）

3、PATH MTU发现

A.原因：是因为在IPv6中中间设备不会对ipv6报文进行分片

B.原理:当中间设备收到的ipv6报文长度超出自己的MTU值之后，丢弃报文，并发送差错报文给到 源设备（TYPE=2）（从源设备到达目的设备的路径中最小的MTU值）

所涉及到的报文类型

（1）type =133 路由器请求报文（RS）

（2）type=134 路由器公告报文（RA）

（3）type=135 邻居请求报文（NS）

（4）type=136 邻居公告报文（NA）

（5）type=137 重定向报文（redirect）

4、NDP协议

A.可以实现功能

（1）路由器发现（RS和RA）

（2）无状态自动配置

（3）重复地址检测

（4）地址解析

（5）邻居状态追踪

（6)重定向

B.报文类型有哪些？

（1）RS：路由器请求报文

（2）RA：路由器通告报文

（3）NS：邻居请求报文

（4）NA：邻居通告报文

（5）redirect：重定向报文

十、网络安全基础

10.1、IPv6地址配置

1、静态配置ipv6（和IPv4地址相同）

2、动态进行配置

A.无状态自动配置（SLAAC）:基于NDP协议实现

FLAG位字段

(1)M-bit（ipv6地址）:

M=0:此刻进行无状态自动配置生成IPV6地址（缺省情况下）

M=1：标识使用有状态自动配置进行IPv6地址的获取以及其他参数配置（DNS等）（忽略掉Obit）

(2)O-bit（其他参数的配置方式）

O=0:标识其他参数都是通过无状态地址自动配置生成（除IPV6地址）（缺省情况下）

O=1：通过DHCPv6的方式获取除IPV6地址以外其他参数

（3）RA报文中的可选信息

Abit

A=0：此时收到该RA报文的终端无法根据RA报文报文中携带的前缀生成IPv6地址

A=1：此时收到该RA报文的终端可以通过RA报文携带的前缀生成IPv6地址

B.有状态自动配置（DHCPv6）

（1）DHCPv6有状态自动配置：DHCPV6服务器自动分配IPV6地址/前缀，其他网络参数（DNS）

（2）DHCPv6无状态自动配置：主机IPV6地址通过无状态自动配置产生，其他网络参数则是通过DHCPv6的方式进行获取

（3）DHCPv6-PD（前缀代理）自动配置：可以实现一种层次化分配

（4）相关概念

有效时间、优选时间、T1、T2等

（5）相关报文（了解每个报文的含义）

10.2 防火墙技术

1. 防火墙的发展历史

2、防火墙中基本概念

(1)安全区域：防火墙一个或多个接口所连网络的集合，一个网络内具有相同的安全属性

A.默认安全区域：trust（安全优先级85）、untrust（安全优先级5）、DMZ（安全优先级50）、local（安全优先级100）

B.安全级别的概念：值越高，表示越安全（可受信程度越高）

C.自定义安全区域，设置区域安全优先级

（2）安全策略：防火墙对于流量转发以及对流量内容（安全配置文件）进行安全一体化检测的策略

（3）安全策略匹配过程：当设置多条匹配规则时，会逐条向下进行匹配（进行规则设置时，优先将地址范围小的进行配置），如果流量被安全策略匹配，不会向下进行匹配（缺省命令，匹配所有，动作为deny）

（4）会话表：记录会话连接状态的表项，只对首包进行检测就可以确定一条会话连接状态，当后续报文发送时，可以直接匹配会话表中的会话状态

（5）防火墙上会存在老化时间，当存在一些特殊的会话之间报文时间间隔过长的问题，可以使用长连接的方式延长老化时间

（6）如果在多通道协议（FTP）进行数据传递时，采用的是FTP主动模式（服务器主动向客户端建立数据连接），当服务器主动向客户端发起建立数据连接时，由于防火墙上部署了单向安全策略，所以无法建立数据连接

（7）ASPF（针对应用层的包过滤）：根据报文当中应用层协商的地址端口，并生成响应的访问规则（生成server-map表）（当接收到真实的物理流量时，server-map表会转换成为会话表）

防火墙配置：

（1）配置接口IP地址

（2）将接口加入到各自的区域当中

（3）配置安全策略

10.2 网络设备安全特性（路由器）

1、关闭不使用的协议或者物理端口

2、废弃不安全的访问通道：在同一访问需求（远程登陆）中，如果有多种方式可以实现（a.telnet（明文传递数据） b.stelnet（基于SSH协议）（密文的形式进行数据传递）），优先选择安全的访问通道。

（1）password认证（配置简单）：

（2）RSA方式进行认证（配置复杂）：

3、基于可信路径的访问控制：通过部署URPF协议，可以判断源地址是否合法（类似于在组播中的RPF检查）

4、本机防攻击：在网络当中，存在大量攻击报文，针对于CPU。当CPU处理过多的攻击报文时，可能会导致性能压力过大，并且无法处理正常的数据报文

（1）CPU防攻击：（自己整理，共有四级保护机制）

（2）攻击溯源：

10.3 VPN 概述

1、什么是VPN：VPN是虚拟专用网络，可以在公有网络上构建出虚拟专用网络，vpn用户在虚拟专用网络中传递私网流量，可以实现安全、可靠的连接

2、VPN分类：

（1）根据建筑单位的不同

A.租用运行商网络

B.自建VPN网络

（2）组网方式不同

A.远程访问VPN

B.局域网到局域网的VPN

（3）网络层次进行划分（不同的VPN技术工作在TCP/IP参考模型那个层次当中）

3、VPN使用到哪些技术

（1）隧道技术：用来进行封装和解封装的作用

（2）身份认证、数据加密以及验证（在VPN中如何实现对于数据的安全传输）（列举了一下不同的VPN用户是否支持身份认证以及数据加密）

4、列举了几种常见VPN技术

（1）IPSEC VPN

（2）GRE VPN

（3）L2TP VPN

（4）MPLS VPN

10.4 VRF技术

1.VRF技术又被成为VPN实例，是一个虚拟化技术，可以将一台物理的三层设备变为逻辑上的多台设备（在物理设备上创建多个VPN实例，并且每一个VPN实例都会存在单独的路由表项）

十一、网络可靠性/网络服务与管理

11.1 BFD技术

1、BFD作用：可以提供故障的快速检测（毫秒级）

2、BFD协议首先会在两台设备(系统)建立BFD会话，周期性的发送BFD检测报文(1000ms)，如果在规定时间内（3000ms）未收到对方发送过来的BFD报文，则认为链路出现故障

3、建立BFD会话的方法

（1）本地标识符、远端标识符:标识唯一的BFD会话

（2）静态建立BFD会话：人为配置本地标识符和远端标识符

（3）动态建立BFD会话：只要触发创建BFD会话的条件，就会由系统自动分配

4、BFD涉及到状态

5、BFD涉及到的检测模式

（1）异步模式（缺省）：双方会周期性的发送BFD检测报文，如果在规定时间内未收到对方发送过来的BFD报文，则宣布会话为down

（2）查询模式:需要验证连接性，那么会发送BFD检测报文，如果在检测时间内未收到报文则会话为down

6、BFD检测时间（系统两端会自行进行时间协商）

（1）本地BFD报文发送时间间隔=MAX(本地配置的发送时间间隔，对端配置的接收时间间隔)

（2）本地BFD报文接收时间间隔=MAX（本地配置的接收时间间隔，对端配置的发送时间间隔）

（3）本地BFD实际检测报文

A.异步模式情况=本地BFD报文实际接收时间间隔x对端的检测倍数

B.查询模式情况=本地BFD报文实际接收时间间隔x本端的检测倍数

7、BFD echo功能：BFD回声功能：在两台设备直连的场景中，一台设备支持BFD功能，另一台设备不支持BFD功能

可以使用BFD echo功能实现对于故障的快速检测

8、BFD可以与其他协议进行联动

11.2 VRRP

1、VRRP（虚拟路由器冗余协议）：实现网关之间的备份

原理：通过把几台三层设备联合组成一台虚拟路由器，并且当某台设备发生故障时，可以保证网关的正常通信

2、基本概念

（1）VRRP路由器：运行了VRRP协议的路由器

（2）VRID：当成VRRP组的标识，只要处于相同的VRRP组就会使用相同的VRID，并且每一个VRRP组都会产生一个虚拟路由器

（3）虚拟路由器会使用虚拟的IP地址以及mac地址：虚拟IP地址由管理员认为配置（网关地址），虚拟mac地址：0000-5e00-01xx,xx为VRID

（4）master设备：虚拟路由器进行通信时，依靠master设备进行（会周期性的发送vrrp报文，周期为1s）

（5）backup设备：等待MASTER设备产生故障，自己变为master设备（对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。

丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文）

（6）VRRP定时器

master-down=3x1s+偏移时间

3、VRRP中存在的状态机 init 、master、BACKup

（1）如果存在优先级为255（当物理接口的IP地址与虚拟IP地址相同）的设备，直接变为master状态

（2）两台设备同时启动，优先级高的先成为master设备

（3）优先级低的设备先启动，成为master设备（周期性发送VRRP报文），在启动优先级高的设备，对于优先级高的设备来说，接收到的VRRP报文优先级小于自己，于是会进行master设备的抢占，最终，优先级高的设备抢占成功，成为master设备，优先级低的设备变为backup设备

4、VRRP进行主备选举（比较优先级，如果优先级相同，比较IP地址）

(1)VRRP优先级不相同的情况下选举主备

(2)VRRP优先级相同的情况下选举主备

(3)物理接口的IP地址与配置的虚拟IP地址相同的情况下，直接变为master

优先级为0和255的作用（人为无法更改优先级）

优先级为0：证明master设备想要退出vrrp组

优先级为255：当物理接口的IP地址与虚拟IP地址相同

5、VRRP的抢占模式

（1）抢占模式（缺省）

配置vrrp组的设备性能差异较大时，会开启抢占功能

（2）非抢占模式

配置vrrp组的设备性能差异较小或完全相同时，开启非抢占功能

6、VRRP应用

（1）负载分担

（2）监视上行接口：监视的是物理接口的状态

（3）可以与其他协议结合使用

11.3 DHCP原理

1、DHCP基本概念

（1）DHCP作用：集中对于用户IP地址进行动态管理和配置的协议

（2）DHCP使用C/S的架构，基于UDP实现交互，67（dhcp服务器）68（dhcp客户端）

（3）DHCP优点

2、DHCP工作原理

（1）首次接入网络的原理

discover（广播）

offer（单播/广播）

request（广播）

ack（单播）

注意：当DHCP client获取到IP地址时，会发送免费ARP报文防止地址冲突

（2）DHCP涉及到的报文

（3）DHCP地址续约

A.T1：当租期50%，client会主动的发送request，如果收到ACK报文，进行租约的更新

B.T2：当租期87.5%，client会再次发送request，如果收到ACK报文，进行租约的更新

C.当租期时间结束之后，client停止使用该IP地址，只能重新获取一个IP地址

（4）DHCP可以重新分配曾经使用的IP地址

（5）DHCP分配IP地址的顺序

A.MAC地址静态绑定的IP地址

B.已经使用过的IP地址（如果设备非首次接入时会进行应用）

C.空闲状态的IP地址：再地址池中进行选择，会使用第一个查询到的空闲IP地址

D.超过租期的IP地址：

E.产生冲突的IP地址

F.发送错误

3、DHCP relay

应用：使用于DHCP服务器与DHCP客户端不在同一个广播域的场景中提出的，DHCP中继设备可以提供对于DHCP报文的中继转发功能，使DHCP客户端所发送的广播报文进行透明的传递传递给DHCP服务器

11.4网络管理协议介绍

1、网络管理目标：对于网络中软硬件的监控，测试，配置等，确保网络正常运行

2、在网络管理中的四大模型

（1）组织结构模型：描述网络系统中的组件、组件的功能和基础框架

（2）信息模型：与存储有关，指定描述被管理对象及其关系的信息库

（3）通信模型：处理管理者与被管理者之间交换信息的方式

（4）功能模型：配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、计费管理

3、网络管理时所使用的协议

十二、大型WLAN组网架构

12.1 大型wlan组网部署

1.大型wlan组网方案的功能

（1）设备统一管理

（2）漫游&业务随行

（3）接入终端安全

（4）高可靠性技术（备份的是AC）

2.大型WLAN组网当中涉及的到的一些技术

(1)VLAN POOL：为了防止广播域过大，可以使用vlan pool技术将不同的用户划分到不同的vlan当中

A.分配vlan的算法

顺序分配：会按照用户上线顺序依次从上向下划分到不同的vlan当中

优点：每一个vlan用户数量比较均匀，缺点：当用户重新上线可能会发生vlan的改变

hash分配：用户mac地址进行HASH计算的出的值进行划分

优点：用户多次上线时可以使用同一个vlan 缺点：可能会存在部分vlan用户数量多的问题

(2)option 43（ipv4）&52（ipv6）

A.dhcp中继

B.WLAN组网AC与AP属于三层组网时

(3)wlan漫游：sta设备在不同的ap覆盖范围之间进行移动

A.AC内漫游

B.ac间漫游

C.HAC

D.HAP

E.FAC

F.FAP

G.AC间隧道：capwap隧道建立

wlan漫游类型

（1）二层漫游

A.直接转发

B.隧道转发

（2）三层漫游：vlan id 漫游域

1.直接转发

（1）HAP作为家乡代理

（2）HAC作为家乡代理

2.隧道转发

(4)高可靠性技术

1.vrrp双机热备

2.HSB热备份

3.双链路双机热备：AP设备会与主AC与备AC都会建立CAPWAP隧道

（1）主备选举

A.AC的优先级，缺省值为0，范围为0~7，并且越小越优先

B.优先级相同.负载情况（可接入的AP数量和可接入的STA数量），负载轻的会成为主AC

C.负载也相同，IP地址越小越优先

（2）建立主链路

(3)建立备链路

4.N+1备份（N是指主AC，1是指备AC）AP设备只会于主AC建立CAPWAP隧道，当主AC出现故障时，才会与备AC创建capwap隧道

（1）主备选举（和双链路双机热备中选举类似）

A.优先级的种类

全局优先级：对于所有的AP配置的AC优先级，缺省值为0，范围为0~7，并且越小越优先

个性优先级：可以针对单个AP设备或者指定的AP组配置AC优先级

(5)准入控制

1.802.1X

2.MAC地址

3.portal认证

4.基于MAC地址优先的portal认证