网络层协议（ping、rip、静态路由、默认路由、动态路由、水平分割）

网络层协议

网络层的功能：定义了基于IP协议的逻辑地址；
将不同网段的设施路由到一起；
选择数据通过网络的最佳路径。
ICMP：错误侦测与回馈机制，包括：ping和traceroute
ICMP 属于网络层协议
Ping的命令：
C:1>ping [-t] [-l 字节数] [-a] [-i] IP_Address|target-name
Ping -t参数会一直不停地执行ping
用于调试故障或需要进行持续连通性测试时应用
Ping -a 参数可以显示主机名称
Ping -l 参数可以设定ping包的大小（单位为字节；可用于简单测试通信质量）
ARP协议：地址解析协议
WIndows系统中的ARP命令
arp -a 查看ARP中缓存表
arp -d 清除ARP缓存
Arp -static 查看arp 静态缓存
Reset arp static 重置arp静态缓存
ARP绑定：arp -s +IP 地址+MAC 地址（静态绑定）
Arp -d +IP地址（静态解绑）

静态路由

路由表的主要作用：决定设备的三层数据包的转发关系。目标网络能匹配路由表，从相应接口转发；若不能匹配路由表，则drop（丢弃）掉该数据包，不会像交换机那样泛洪（广播）。
路由协定
静态协议–管理员手工配置路由
动态路由–路由器间自动学习路由
局域网内–IGP（内部网关路由协议）
距离矢量路由协议，比如：RIP
链路状态路由协议，比如OSPF、ISIS
局域网外–BGP（外部网关路由协议）如BGPV4
路由器根据自身路由表决定三层数据包的转发关系，路由表的具体路由条目由路由协议维护。
静态路由的优点：运行稳定，节省设备链路的开销。
缺点：对大型网络来说，工作量较大，拓扑一旦发生了变化，维护量变大

建议：小型网络使用静态（总共配置化少于十条路由）
中大型网络使用动态路由协议
路由：从源主机到目标主机的转发过程。

最优路径选举标准：

1；子网掩码长度最长的最有限匹配；
2；选取路由协议中优先级最小的最优先匹配。
优先级 DIRECT： 0
OSPF： 10
IS-IS： 15
STATIC： 60
RIP： 100
OSPF ASE：150（OSPF和rip 重发路由时，由rip学习进OSPF路由协议路由）
OSPF NSSA：150
IBGP：256
EGBP：256
3；相同路由协议的情况下，选取metric值最小的最优先匹配
每种协议metric值定义的都不相同，静态路由和路由优先级有关，这个是认为指定的，RIP协议和跳数有关，跳数越小越优先，OSPF协议和带宽有关，带宽最大最优先。Metric是用来判定链路质量优劣的
4；如果以上都没有路由可以匹配上，就匹配默认路由。
路由器的作用：1、将数据包转发到正确的目的地；
2、在转发过程中选择最佳路径。
路由表定义：路由器中维护的路由条目的集合。
对于非直连的网段，需要静态路由或动态路由将网段添加到路由表。

实验步骤：
1；必打命令，
2；配置IP地址，直连网段间测试联通性，
3；配置静态路由协议，
4；查看自己的路由表，
5；PC间相互通信

默认路由（匹配的是所有网段）

作用：当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目是，路由器把请求转发到默认路由接口。
适用情况：目的地为庞大的地址集合，可以将数据包转发给路由器A的S0接口。
默认路由的下一跳命令：0.0.0.0 0.0.0.0 （子网掩码）
浮动路由
作用:是配置两条静态路由，默认选取链路质量优（带宽大的）作为主路径，当主路径出现故障时，由带宽较小的备份路由顶替，保持网络的不中断。
路由器转发数据包的封装过程中：源目IP保持不变，源目MAC地址随着传输设备不同而不同。

交换机与路由器的对比

路由器工作在网络层：根据路由表转发数据
                路由选择
                路由转发
交换机工作在数据链路层：根据MAC地址表转发数据
                    硬件转发

动态路由

不需要手工写路由，路由器之间能够自己学习。
特点：1减少管理任务；2占用网络带宽
动态路由协议概述：邻居路由器之间路由协议应保持一致。
质量值：跳数、带宽、时延、可靠性、成本
收敛：所有运行同一种协议的路由器，使所有路由表都达到一致的状态的过程。
距离矢量路由协议（RIP）
依据从源网络到目标网络所经过的路由器的个数（跳数）选择路由。
链路状态路由协议（OSPF）
综合考虑从源网络到目标网络的各条路径的情况（拓扑）选择路径。

RIP路由协议工作原理

RIP的基本概念：
定期更新（30s）、邻居（信息来源）、广播更新、全路由表更新（更新整个路由表）
路由表的形成：
1、路由器学习到直连路由
2、更新周期30s到时，路由器会向邻居发送路由表
3、再过30s，第二个更新周期到了，路由器会再次向邻居发送路由表

RIP度量值为跳数，最大跳数为15跳，16跳时为不可达。
RIP更新时间：每隔30s发送路由更新，UDP520端口
RIP路由更新消息：发送整个路由表信息
因为路由器更新消息时会发送整个路由表信息，如果路由器中，某一段路由器连接断开，造成路由表无法正确更新，会造成环路。

水平分割

作用：1 执行水平分割可以组织路由环路的发生；
2 减少路由更新信息占用的链路带宽资源

RIPv1和RIPv2的区别
RIPv1 RIPv2
有类路由协议 无类路由协议
广播更新（全网广播）255.255.255.255 组播更新
224.0.0.9
不支持VLSM 支持VLSM
自动路由汇总，不可关闭 自动汇总可关闭，可手工汇总
不支持不连续子网 支持不连续子网
跨越主类网络边界：指的是两个不同的主类网络之间的路由段。
RIPv1在跨越主类网络边界 路由器会自动把路由汇总成主类显示。
RIP指令 [R1]rip
[R1-rip-1]network 10.0.0.0 （主类网络IP）
取消汇总指令
Version 2 （修改rip为v2）
Undo shutdown （汇总功能关闭）