路由器相关协议及原理 笔记
USR-G781
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不同组网方式切换
LAN 局域网 WAN广域网WAN+4G+LAN WAN异常切换4G 稳定
双LAN+4G WAN和LAN切换 -
4G通信接口
APN配置网络接入设置----- -
DHCP动态地址分配
DHCP服务器设置 自动分配IP地址 给LAN口下主机分配IP并可设置租约时间
设置LAN为DHCP服务器：
主机DHCP客户端
主机广播DHCP DISCOVER报文请求IP地址及配置信息
LAN的DHCP服务器回应DHCP OFFER广播报文（包含IP地址及配置）
主机发送DHCP REQUEST回应OFFER 接受相关配置 在主机延续IP租约时也会发送
服务器发送DHCOP ACK 对客户端的REQUSET确认 客户端接收到此报文后获得IPDHCP NAK：服务器拒绝REQUEST报文的响应报文，客户端接收后重新DHCP过程 DHCP INFORM：客户端获得IP后发送来请求其他配置信息
DHCP客户端设置 获取IP地址 WAN口获得IP
自动分配：从DHCP服务器获得IP后永久使用
手动分配：由DHCP服务器管理员专门指定的IP地址
动态分配：从DHCP服务器获得地址后，用完后释放IP
- 静态路由设置
目的地址 子网掩码 下一跳地址/通过下一跳地址路由表查到达目的地址的线路
默认路由：路由表找不到目的地时使用默认路由、一般0.0.0.0 和所有地址匹配。
TCP/IP协议栈：
链路层：首部（目的MAC、源MAC、类型）、数据、尾部（数据帧校验序列）//以太网通过广播，将数据包发送，各主机读取首部目的MAC匹配再处理
网络层：首部（目的IP、源IP）、数据
IP、ARP（地址解析协议ip与mac匹配）、路由协议
网络层的主要工作是定义网络地址，区分网段，子网内MAC寻址，对于不同子网 的数据包进行路由。
、 传输层：首部（目的端口、源端口）数据//TCP UDP - VPN
PPTP—点对点隧道 基于PPP协议
PPP协议：点到点协议，数据链路层协议
LCP：是PPP协议的一个子集，发送端和接收端通过发送LCP包来确定在数据传输中的必要信息
VPDN:虚拟专用拨号网
L2TP—第二层隧道协议
用户侧到服务侧IP报文传递过程：
IP报文先经过PPP封装，在LAC侧将相同的数据报文作为用户数据传递给L2TP协议，在封装成UDP报文，UDP再次封装成可以再Internet上传输的IP报文用户报文的IP是私有地址，而LAC上的IP为公有地址。
IPSEC—在网络层进行安全加密//通过两个安全协议来实现对IP数据包或上层协议的保护（AH和ESP）
AH:报文验证头协议，主要提供数据源验证、数据完整性校验和防报文重放功能
ESP：封装安全载荷协议，提供AH所有功能 并且可以提供IP报文的加密功能
工作模式：
传输模式：实现端到端保护 两台主机之间数据保护
隧道模式：实现站点到站点的保护 建立安全的VPN隧道
加密算法：对称DES 3DES AES 非对称：DH
IPSec SA：在IPSEC的两个端点之间的安全关联（通信对等体间的某些要素的约定 如哪种协议（AH |ESP）协议的封装模式（传输和隧道）加密算法…）
IPSEC加密传输流程：
IP数据包到达路由器，IPSEC将SA的信息与包头放到IPSEC队列，逐一根据SA配置信息处理，当为传输模式（将IP包头提出，仅送数据加密）当为隧道模式（将原IP整个包加密）通过AH或ESP封装协议封装然后加密，最后为新的数据包打上新的包头，隧道模式（入口和出口作为源和目的地址），传输模式（原IP包头，仅修改协议号成了AH或ESP）
IKE：安全机制，提供端与端之间的动态认证，为IPSEC提供了自动协商交换**，建立SA服务，简化IPSEC的使用（SA交换和**交换DH）。
DPD：检测对端是否存活
OPENVPN—Linux下基于SSL应用层VPN协议
OPENVPN：配置自用静态虚拟IP和虚拟地址池，为成功建立SSL客户端动态分配IP，客户端和OPENVPN组成局域网。并且OPENVPN可以提供对客户端虚拟网卡的路由管理。
Tun和tap模式//操作系统中虚拟的网络设备
tun模式：从虚拟网卡上收到的是不含物理帧头IP数据包，SSL处理模块对IP包进行SSL封装；（模拟网络层设备）
tap模式：从虚拟网卡上收到的是包含物理帧头的数据包，SSL处理模块对整个物理帧进行SSL封装。Tap模式称为网桥模式，整个虚拟的网络就像网桥方式连接的物理网络。这种模式可以传输以太网帧、IPX（分组交换，路由选择协议）等数据包（模拟以太网设备）。
数据包的处理流程：
经TCP/IP层处理，经过路由到虚拟网卡，OPENVPN对数据包使用SSL协议做封装处理，传送的数据可以通过LZO算法压缩，通过socket发送出去，物理网卡接收数据包，经TCP/IP层上传OPENVPN，OPENVPN使用SSL解析包，解析后的包被OPENVPN写入虚拟网卡，再次进入TCP/IP协议栈，传到上层程序。
OpenVPn设置：
Keepalive：检测死连接的机制
MTU：最大传输单元，一种通信协议的某一层所能通过在大数据包的大小（字节为单位）
MSS:TCP建立连接时，双方协商每一个报文段所能承载的最大数据长度
GRE：通用路由封装协议
GRE VPN直接使用GRE封装建立GRE隧道，在一种协议的网络上传送其他协议
GRE VPN隧道处理流程：
隧道起点路由查找，加GRE封装，承载协议路由转发，中途转发，解封装，隧道重点路由查找
GRE VPN设置：
远端地址：公网中目的地址 隧道地址（GRE隧道的源和目的地址） TTL（生存周期），MTU（网络上传送的最大数据包）
SSTP----套接字隧道协议
SSTP VPN 执行过程：
SSTPVPN客户端随机的TCP端口建立TCP连接至SSTP VPN服务器（常常是SSTP VPN网关服务器）上的TCP443端口， 客户端和服务器通过SSL加密来协商，客户端发送一个基于HTTP（HTTPS）请求至SSTP VPN服务器，客户端与服务器协商SSTP隧道，客户端与服务器协商PPP连接，SSTP VPN客户端开始发送基于PPP连接的通讯数据。”
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静态IP
通过MAC地址绑定静态IP -
DDNS动态域名解析
把域名与动态IP对应
DDNS服务器：通知DNS服务器动态更新域名和IP地址之间的对应关系 -
内网穿透
（网络地址转换）实现内外网动态映射，使外网与内网节点通信 -
iptables防火墙
Filter 对数据包的接收拒绝和丢弃 过滤规则
Nat 端口映射 nat表定义网络地址转换规则
规则表和规则链
Filter表：过滤 INPUT FORWARD OUTPUT 链
Nat表：网络地址的转换 PREROUTING（外网->内网） POSTROUTING（内网->外网） OUTPUT 链
Mangle表：修改数据包服务类型、TTL（生存周期）来调控路由
Raw：决定是否对数据包进行状态跟踪
规则表应用优先级：raw→mangle→nat→filter
入站数据流向：数据包到达防火墙后首先被PREROUTING链处理(是否修改数据包地址等)，然后进行路由选择（判断数据包发往何处），如果数据包的目标地址是防火墙本机（如：Internet用户访问网关的Web服务端口），那么内核将其传递给INPUT链进行处理(决定是否允许通过等)。
转发数据流向：来自外界的数据包到达防火墙后首先被PREROUTTING链处理，然后再进行路由选择；如果数据包的目标地址是其他的外部地址(如局域网用户通过网关访问QQ服务器)，则内核将其传递给FORWARD链进行处理(允许转发，拦截，丢弃)，最后交给POSTROUTING链(是否修改数据包的地址等)进行处理。
出站数据流向：防火墙本机向外部地址发送的数据包(如在防火墙主机中测试公网DNS服务时)，首先被OUTPUT链处理，然后进行路由选择，再交给POSTROUTING链(是否修改数据包的地址等)进行处理。
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NTP时间同步
时间同步设置（服务器和客户端） -
DTU
串口：
流控：使数据接收设备在不能接收数据时通知数据发送设备
注册包 使服务器识别数据来源或获取服务器功能授权密码
心跳包 与服务器保持连接
HTTPD和网络透传
Modbus串行通信协议：
起始位、设备地址、功能代码、数据、CRC校验、结束符
Modbus RTU（远程终端单元）