#作者:程宏斌
文章目錄
- tcp協議
- udp協議
- arp協議
- icmp協議
- dhcp協議
- BGP協議
- OSPF協議
- BGP vs OSPF 對比表
- VLAN(Virtual LAN)
- VXLAN(Virtual Extensible LAN)
- IPIP(IP-in-IP)
- vxlan/vlan/ipip
- 網橋/veth
- 網橋(Bridge)
- veth(Virtual Ethernet Pair)
tcp協議
- 類型:面向連接,可靠傳輸。
- 特點:
三次握手建立連接,四次揮手斷開連接;
提供流量控制、擁塞控制、重傳機制;
按順序傳輸、無丟包; - 使用場景:HTTP、HTTPS、SSH、FTP 等。
udp協議
- 類型:無連接,盡力而為傳輸。
- 特點:
- 不保證到達、不保證順序;
- 不進行握手、速度快;
- 使用場景:DNS、視頻直播、VoIP、DHCP。
arp協議
- 作用:將 IP 地址解析為 MAC 地址。
- 工作層級:數據鏈路層。
- 通信方式:廣播
icmp協議
- 作用:發送網絡控制消息、錯誤報告。
- 使用場景:
- ping 命令發送 ICMP Echo Request;
- 路由錯誤通知、主機不可達。
dhcp協議
-
作用:為主機動態分配 IP 地址、網關、DNS 等。
-
通信過程(基于 UDP):
-
DHCP 四步過程(DORA):
Client → DHCP Discover(廣播)
Server → DHCP Offer
Client → DHCP Request
Server → DHCP ACK
BGP協議
-
類型:外部網關協議(EGP)
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用途:用于不同自治系統(AS)之間的路由(即互聯網級路由)
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協議號:TCP 179
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特點:
主要用于互聯網主干網或大型企業跨 ISP 的連接
路由決策基于策略(如 AS 路徑、前綴長度、路由屬性)
可擴展性強,支持數十萬個路由
收斂速度慢,但非常穩定
支持 MPLS、VPN 等高級功能
OSPF協議
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類型:內部網關協議(IGP)
-
用途:用于同一自治系統(AS)內的路由(如企業、數據中心內部)
-
協議號:IP 協議號 89(不使用 TCP/UDP)
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特點:
基于鏈路狀態算法(Dijkstra)
網絡拓撲收斂快,適合動態變化的內部網絡
自動發現鄰居,支持區域劃分(如 backbone area 0)
支持 VLSM、CIDR,路由環回保護機制好
BGP vs OSPF 對比表
VLAN(Virtual LAN)
- 工作層級:二層(數據鏈路層)
- 封裝方式:通過在以太網幀中插入 VLAN Tag(802.1Q 標準)
- 標識空間:最多支持 4096 個 VLAN ID
VXLAN(Virtual Extensible LAN)
- 工作層級:三層封裝的虛擬二層(Overlay 網絡)
- 封裝方式:將二層以太網幀封裝在 UDP 包中(默認端口 4789)
- 標識空間:支持 16,777,216(2^24)個 VNI,比 VLAN 擴展得多
IPIP(IP-in-IP)
- 工作層級:三層(將 IP 包封裝在另一層 IP 包中)
- 封裝方式:外層 IP 頭包裹原始 IP 數據包
vxlan/vlan/ipip
網橋/veth
網橋(Bridge)
- 概念
網橋是一個軟件層的虛擬交換機,用于將多個網絡接口連接到同一個二層廣播域(類似物理交換機)。橋接的設備之間可以像處于同一個物理網絡一樣通信。 - 常見設備
br0, docker0:容器環境中常見的網橋接口。
用于將容器/veth 接口“連接”到主機網絡。 - 工作原理
將連接到橋的接口加入一個共享的 MAC 地址學習表。
實現轉發、廣播、MAC 學習等功能。
veth(Virtual Ethernet Pair)
- 概念
veth 是一對虛擬網卡接口,成對出現。數據從一個接口發出,會直接出現在另一個接口上。 - 常見用途
連接容器網絡命名空間與主機網絡命名空間。
模擬物理網卡之間的數據流轉。