TCP协议与路由器转发原理及路由器基本配置

TCP协议与路由器转发原理及路由器基本配置

• TCP协议

• • TCP/IP协议族的传输层协议

  • TCP报文格式

  • • TCP报文段

  • TCP三次握手

  • TCP四次挥手

  • UDP协议介绍

• 静态路由原理与配置

• • 路由

  • 路由表的形成

  • • 路由表
    • 路由表的形成
    • 静态路由

  • 路由器转发数据包的封装过程

  • 路由器配置的基本命令

TCP协议

TCP/IP协议族的传输层协议

1. TCP：传输控制协议
   TCP是面向连接的，可靠的进程到进程通信的协议。
   TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输，每一个TCP都有发送缓存和接受缓存，用来临时存储数据。

2. UDP：用户数据报协议
   UDP协议是无连接，不保证可靠性的传输要层协议。
   特点：传输数据速度更快，效率更高。

面向连接网络协议：通信双方在进行通信之前要先建立连接（打电话）
无连接网络协议：通信双方不需要事先建立一条通信线路，而是把每个带有目的地址的包送到网络线路上，由系统自主选定路线进行传输（QQ）

TCP报文格式

1. TCP将若干个字节组成一个分组，叫报文段
2. TCP报文段封装在IP数据中
   

TCP报文段

1. 源端口号：发送方进程的端口号
2. 目标端口号：接收端进程的端口号
3. 序号：发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。
4. 确认号：对发送端的确认信息
5. 首部长度：用它可以确定TPC首部数据结构的字节长度。（一般情况下TCP首部的长度是20字节，首部最大长度可扩展为60字节）
6. 控制位：

URG	紧急位	紧急指针有效位
ACK	确认位	当ACK=1时，确认序列号字段才有效；当ACK=0时，确认序列号字段无效
PSH	急迫位	标志位为1时，要求接收方尽快将数据段送达应用层
RST	重置位	当RST值为时，通知重新建立TCP连接
SYN	同步连接位	同步序列号，TCP需要建立连接时将这个值设为1
FIN	断开位	当TCP完成传输数据需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个值设为1

窗口大小：本地可接收数据段的数目，这个值的大小是可变的
8. 校验和：用来做差错控制
9. 紧急指针:和URG配合使用，当URG=1时有效。

TCP三次握手

1. 第一次握手：PC1发送SYN报文给PC2,请求建立连接；SYN控制位为1（Seq=x,SYN=1)
2. 第二次握手：PC2收到PC1建立连接的请求，向PC1回复一个确认信息，ACK控制位为1，且确认序列号为PC1的初始序列号加1（Seq=y,ACK=x+1;SYN=1,ACK=1)
3. 第三次握手：PC1收到PC2的回复（请求和确认），需要向PC2发送一个确认信息，ACK控制位为1（Seq=x+1,ACK=y+1,ACK=1)

TCP四次挥手

1. PC1向PC2发送（FIN=1,ACK=1)断开请求
2. PC2收到PC1发送的断开请求回复同意断开（ACK=1)
3. PC2与PC1也要断开，并向PC1发送（FIN=1,ACK=1)
4. PC2收到PC1的断开请求回复同意断开（ACK=1)

UDP协议介绍

UDP是一个不可靠无连接的协议

静态路由原理与配置

路由

1. 从源主机到目标主机的转发过程
2. 路由器：能够将数据包转发到正确的目的地，并在转发过程中选择最佳路径的设备

路由表的形成

路由表

1. 路由器中维护路由条目的结合
2. 路由器根据路由表做路径选择

路由表的形成

直连网段（配置IP地址，端口UP状态，形成直连路由），

非直连网段（跨网段）

静态路由

1. 静态路由是由管理员手工配置的，是单向的。
2. 缺乏灵活性。
3. 默认路由（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）-相信路由之间不建议配默认路由。

路由器转发数据包的封装过程

路由器在转发数据的过程中，IP地址始终不变，MAC地址始终在变

1. 主机A给主机B发送数据，首先经过路由器A;由于不知道路由器A的ip地址和MAC 地址，先进行ARP请求，路由器A进行回复，在主机A 进行第一次封装，主机A 的ip 地址MAC地址，主机B的ip地址MAC地址；
2. 数据到达路由A先进行解封，查看数据，查看得知数据是要发往主机B的从路由器A的E1口出去，由于不知道路由器B的MAC地址，先进行ARP请求，路由器B回复路由器A，数据在路由器A再次进行封装，封装主机A的ip地址，路由器A的MAC地址，主机B的IP地址，路由器B的MAC地址
3. 数据到达路由器B，再一次解封数据 ，查看数据是要发往主机B的，由于不知道主机B的MAC地址，路由器B两次进行ARP请求，主机B回复，数据再次在路由器B进行第三次封装，封装主机A的IP地址，路由器B的MAC地址，主机B的IP地址，主机B的MAC地址通过路由器B的E1口发往主机B

路由器配置的基本命令

【R】ip route-static: 0.0.0.0 0.0.0.0 +下一跳ip地址 //默认路由
【R】ip route-static: 目标网段 掩码地址 下一跳端口ip地址 //下一跳格式【R】display ip routing-table //查看路由表
【R】ip route-static: 目标网段 掩码地址 下一跳端口ip地址 +preference 70 //配置浮动路由用于备用