网络基础笔记（OSI/TCP·IP、数据链路层、交换机、路由）

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• OSI/TCP·IP · 数据链路层 · 交换机/VLAN/STP/VRRP · 路由/NAT/ACL/OSPF · 安全视角

一、OSI 七层模型与 TCP/IP 协议栈（必背）

1.1 为什么要分层

网络通信过程很复杂，分层后每层只负责自己的功能、只调用下层接口，出问题能快速定位在哪一层。1974 年 ISO 发布 OSI 参考模型。

1.2 OSI 七层模型

必背

记忆口诀：物、数、网、传、会、表、应。

1.3 OSI 模型 vs TCP/IP 模型

必背

1.4 设备与层对应（面试常问）

必背

1.5 数据封装与解封装（必背）

一句话：发送端：数据从上往下传，每层加上自己的头部（应用数据→加TCP/UDP 头→加IP 头→加MAC 头/FCS→比特流）。接收端反向逐层解封装。

封装 = 加头；解封装 = 去头。传输层加 TCP/UDP 头（段），网络层加 IP 头（包），数据链路层加MAC 头+帧尾 FCS（帧）。

1.6 物理层介质与双绞线（必背）

双绞线：UTP（非屏蔽）、STP（屏蔽）；光纤：单模（黄）、多模（橙/蓝）。模拟信号=连续变化，数字信号=0/1。

1.7 常见端口速查

必背

1.8 高频面试题

（1）OSI 七层是哪七层？每层的数据单元叫什么？

• 物理(比特)→链路(帧)→网络(包)→传输(段)→会话→表示→应用(数据)。

（2）交换机/路由器分别工作在哪层？

• 交换机二层（MAC 转发）、路由器三层（IP 路由）。

（3）TCP/IP 协议栈分几层？

• 5 层（应用/传输/网络/链路/物理）或 4 层（应用/传输/网络/网络接口）。

（4）直通线和交叉线怎么选？

• 异种设备直通，同种设备交叉；现代设备多数端口自动翻转（Auto-MDIX）可直接互连。

（5）数据封装过程？

• 应用数据→加传输层头(段)→加网络层头(包)→加链路层头+尾(帧)→比特流。

二、IP 协议分析（必背）

2.1 IP 的作用

IP（网际协议）是网络层协议，负责：①在网络中寻址（IP 地址）；②路由数据包（选路转发）；③数据包分片与重组。

2.2 IP 包头（20 字节，必背）

2.3 IP 分片（面试加分）

一个 3500 字节的 ping 包超过 MTU(1500) 会拆成多个分片：第一个包 1500（IP 头20+ICMP 头8+数据1472）、第二个 1500、第三个余下部分。目标端根据"标识符+段偏移"重组。

衍生攻击：Tear Drop 泪滴攻击——篡改段偏移导致目标重组出错、CPU 100%，属于 DDoS 的一种（Win XP 后已修复）。

2.4 IP 协议特点（必背）

2.5 高频面试题

（1）IP 包头多少字节？关键字段有哪些？

• 最少 20 字节：版本、首部长度、总长度、标识符、标志、段偏移、TTL、协议号、校验和、源/目的 IP。

（2）TTL 是什么？

• 生存时间，每过一个路由器减 1，为 0 丢弃，防止数据包环路无限转发；Windows 初始

• 128、Linux 初始 64。

（3）协议号 6/17/1 分别代表什么？

• 6=TCP、17=UDP、1=ICMP。

（4）IP 分片怎么重组？

• 按标识符区分同一份数据，按段偏移拼接，MF=0 的包表示最后一片。

（5）IP 是无连接不可靠的，那可靠性谁保证？

• TCP 负责可靠传输（确认、重传、排序）；IP 只管尽力转发。

三、TCP 与 UDP（面试重点）

3.1 TCP 特点（必背）

3.2 TCP 三次握手（必背，会画会讲）

理解：第一次"我想连你"；第二次"可以，你什么时候发"；第三次"我收到了，开始发数据"。三次握手目的是让收发双方序列号同步。

3.3 TCP 四次挥手（必背）

理解：“我说完了你说完就分”→“等我骂完再挂”→“我也说完了”→“拜拜”。注意：挥手是 4 次，因为服务端收到 FIN 后可能还有数据要发，ACK 和 FIN 分开发。

3.4 TCP 首部关键字段（必背）

3.5 UDP 特点（必背）

3.6 TCP vs UDP 对比（面试必考）

必背

3.7 DoS / DDoS 攻击（安全视角，必背）

• 攻击

• 原理

工具：pentmenu、hping3（-S SYN 泛洪、–flood 洪泛、–rand-source 随机源、–udp UDP 泛洪）。防御：打补丁、提升性能带宽、抗 DDoS 设备、备份。

3.8 高频面试题

（1）TCP 三次握手过程？

• SYN→SYN+ACK→ACK，双方进入 ESTABLISHED。

（2）为什么挥手要四次？

• TCP 全双工，两个方向各自独立关闭：收到 FIN 只表示对方不再发，自己可能还有数据要发，所以ACK 和 FIN 分开，多一次。

（3）TIME_WAIT 是什么？为什么存在？

• 主动关闭方最后发 ACK 后进入 TIME_WAIT(2MSL)，确保对端收到 ACK，避免旧包干扰新连接。

（4）TCP 和 UDP 区别？应用场景？

• 背 3.6 表；TCP 用于可靠传输（网页/文件/邮件），UDP 用于实时高效（音视频/游戏/DNS）。

（5）SYN Flood 原理？

• 伪造源 IP 发大量 SYN，服务器回 SYN+ACK 后一直等不到 ACK，半连接队列被占满，无法服务正常用户。

（6）TCP 如何保证可靠？

• 校验和、序列号、确认应答、超时重传、滑动窗口、拥塞控制。

四、数据链路层与帧（必背）

4.1 帧结构（面试描述题）

MTU = 1500 字节（帧最大承载数据量）。完整帧最大 1518 字节。

4.2 MAC 地址（必背）

4.3 交换机工作原理（面试必考）

必背

4.4 冲突域 vs 广播域（必背）

4.5 高频面试题

（1）描述帧结构？

• 帧头(目的MAC+源MAC+类型) + 数据 + 帧尾FCS；MTU=1500。

（2）交换机工作原理？

• 学源MAC 建表 → 查目的MAC → 命中单播转发/未命中泛洪。

（3）MAC 地址老化时间？

• 300 秒（5 分钟）。

（4）冲突域和广播域怎么隔离？

• 交换机隔离冲突域不隔离广播域；路由器/VLAN 隔离广播域。

（5）类型字段 0x0800 和 0x0806 代表什么？

• 0x0800=IP 协议、0x0806=ARP 协议。

五、华为交换机基础（必背）

5.1 交换机三大功能

① 地址学习（MAC 表）；② 帧的转发/过滤；③ 环路防止（配合 STP）。

5.2 华为命令行视图（必背）

5.3 Console / Telnet 配置

连接方式：Console：电脑 COM 口/USB 转串口 → console 线 → 交换机 console 口（带外管理）。

5.4 高频面试题

（1）华为交换机有哪些视图？怎么切换？

• 用户视图< >、系统视图[ ]、接口视图；system-view 进系统视图、interface 进接口、quit 退出。

（2）配置怎么保存？

• save 保存到 flash，否则重启配置丢失。

（3）Telnet 和 Console 区别？

• Console 是带外本地管理（物理连线），Telnet 是远程管理（需先配 IP+密码）。

六、VLAN 管理（必背）

6.1 为什么用 VLAN

VLAN（虚拟局域网）把一台交换机划分成多个广播域，隔离广播、控制流量、提升安全。默认所有端口属于 VLAN1（也是管理 VLAN）。

6.2 端口类型（必背）

6.3 VLAN 配置命令（必背）

重点：Trunk 默认只放行 VLAN1，其他 VLAN 必须手动 allow-pass。

6.4 VLAN 间路由（面试必考）

VLAN 间默认隔离，要通信必须经过三层路由（网关）。

6.5 GVRP（了解）

6.6 高频面试题

（1）VLAN 的作用？

• 隔离广播域、控制流量、提高安全性和管理效率。

（2）Access 和 Trunk 区别？

• Access 单 VLAN 接终端；Trunk 多 VLAN 带标签接交换机。

（3）Trunk 默认放行哪些 VLAN？

• 默认只放行 VLAN1，其他需 port trunk allow-pass。

（4）不同 VLAN 怎么互通？

• 单臂路由（子接口）或三层交换机 SVI（Vlanif 网关）。

（5）VLAN 标签标准？

• IEEE 802.1Q，4 字节标签。

七、STP 生成树（必背）

7.1 环路问题（必背）

冗余链路带来环路，STP 通过阻塞冗余端口消除环路、同时保留备份链路。

7.2 STP 选举过程（必背）

7.3 BPDU 与端口状态（必背）

BPDU：BPDU：桥协议数据单元，根桥每 2 秒发送一次，组播地址 01-80-C2-00-00-00。

7.4 STP 变种与特性

7.5 端口聚合 Eth-Trunk（必背）

作用：把多条物理链路捆绑成一条逻辑链路：提高带宽、负载分担、互为备份。

限制：两端物理参数（速率、双工、数量）必须一致；最多 8 条捆绑；在 Eth-Trunk 口配置VLAN/STP 对成员口生效。

7.6 端口镜像（安全视角）

把源端口流量复制到目标端口抓包分析：observe-port 1 interface g0/0/3（目标）+ 源口 port-mirroring to observe-port 1 both。用于 Wireshark 抓包、安全审计。

7.7 高频面试题

（1）STP 解决什么问题？

• 二层环路（广播风暴、MAC 表抖动），通过阻塞冗余端口消除环路并保留备份。

（2）STP 选举顺序？

• 选根桥→根端口→指定端口→阻塞其余。

（3）怎么判断谁是根桥？

• 网桥 ID（优先级+MAC）最小者当选。

（4）RSTP 和 STP 区别？

• RSTP 收敛快，新增边缘端口等机制。

（5）端口聚合的好处？

• 提高带宽、负载分担、冗余备份。

（6）根防护作用？

• 防止非法交换机抢占根桥，端口进入阻塞。

八、路由原理与静态路由（必背）

8.1 路由器关键功能

检查数据包目的地址 → 确定信息来源 → 发现可能路由 → 选择最佳路由 → 维护路由信息。

8.2 路由表字段（必背）

8.3 路由优先级表（必背）

数值越小优先级越高；多条路由指向同一目的时，优先级高的生效。

8.4 最长匹配原则（必背）

目的地址 9.1.2.1 同时匹配 9.0.0.0/8 和 9.1.0.0/16 时，选掩码更长（更精确）的 9.1.0.0/16。

8.5 静态路由配置（必背）

8.6 静态 vs 动态路由（必背）

8.7 高频面试题

（1）路由优先级排序？

• Direct 0 < OSPF 10 < IS-IS 15 < Static 60 < RIP 100。

（2）最长匹配原则？

• 多条路由都匹配时，选子网掩码最长（最精确）的。

（3）静态路由怎么配置？

• ip route-static 目标网段 掩码 下一跳。

（4）默认路由是什么？

• 0.0.0.0/0，匹配所有未明路由，用于边界出口。

（5）静态路由优缺点？

• 简单、不占带宽、可控；但拓扑变化需手工维护，不适合大网络。

九、动态路由：RIP 与 OSPF（必背）

9.1 动态路由分类（必背）

9.2 RIP（必背）

9.3 OSPF（必背）

9.4 OSPF 邻居状态机（面试加分）

Down → Init（收到对方Hello）→ Two-Way（双向发现）→ Exstart（选主从）→ Exchange（交换DD）→ Loading（同步LSA）→ Full（完全邻接）。

9.5 DR/BDR（必背）

多路访问网络中选举 DR（指定路由器）和 BDR（备份），其他路由器只和 DR 建立邻接，减少邻接数。选举依据：优先级（默认1，可调，0 不参选）→ Router ID 大者优先。

9.6 OSPF 配置命令

9.7 高频面试题

（1）RIP 和 OSPF 区别？

• RIP 距离矢量看跳数(15 跳限制)、30s 更新、收敛慢；OSPF 链路状态算最短路径、收敛快、支持区域划分、无环。

（2）OSPF 为什么分区域？

• 分层设计，减少 LSA 洪泛，加快收敛，支持大规模网络。

（3）什么是 DR/BDR？

• 广播网络中减少邻接数量的机制，DR/BDR 与其他路由建立全邻接。

（4）OSPF 邻居状态有哪几个？

• Down→Init→Two-Way→Exstart→Exchange→Loading→Full。

（5）Router ID 怎么选？

• 手工配置优先，其次 loopback 最大 IP，最后物理接口最大活动 IP。

十、ACL 包过滤技术（必背）

10.1 ACL 是什么

作用：ACL（访问控制列表）是一种包过滤技术，是防火墙的重要组成部分，控制网络流量的准入。

10.2 ACL 分类与编号（必背）

• 类型

• 编号范围

• 匹配依据

10.3 ACL 匹配规则（必背）

① 规则自上而下顺序匹配；② 匹配到一条立即执行动作（允许/拒绝），不再往下；③ 全部未匹配则按默认动作（一般拒绝所有）。

10.4 通配符掩码（反掩码，必背）

规则：0 表示对应位必须匹配；1 表示不比较。

10.5 ACL 配置命令（必背）

放置原则：基本 ACL 放离目的端最近的接口（避免误伤）；扩展 ACL 放离源端最近的接口（尽早拦截省带宽）。

10.6 高频面试题

（1）基本 ACL 和扩展 ACL 区别？

• 基本只按源 IP；扩展按源/目的 IP、协议、端口，更精准。

（2）ACL 编号范围？

• 基本 2000-2999、扩展 3000-3999。

（3）通配符掩码怎么理解？

• 0 必须匹配，1 任意；0.0.0.0 精确匹配，255.255.255.255 匹配所有。

（4）ACL 匹配顺序？

• 从上到下，命中即停，默认拒绝。

（5）ACL 应用在哪个方向？

• traffic-filter inbound（入）或 outbound（出）。

十一、NAT 网络地址转换（必背）

11.1 背景与私网地址（必背）

公网 IP 地址不够用，内网用私网地址，通过 NAT 转换成公网 IP 上网。私网地址段：

11.2 NAT 优缺点（必背）

11.3 NAT 分类（必背）

11.4 NAT 配置命令（必背）

nat server 解释：global 是外网入口（current-interface=当前外网口 IP，www=80 端口），inside是内网真实服务器 IP 和端口。

11.5 高频面试题

（1）NAT 解决什么问题？

• 公网 IP 不足，私网地址复用，同时隐藏内网。

（2）私网地址段？

• 10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16。

（3）NAT 有什么安全隐患？

• 内网真实 IP 被隐藏，攻击溯源困难。

（4）nat outbound 和 nat server 区别？

• outbound 是源转换（内网上网），server 是目的转换（对外发布服务）。

十二、VRRP 网关冗余（必背）

12.1 背景与定义（必背）

VRRP：网关（路由器）单点故障会导致全网断网，VRRP 把多台路由器组成一台虚拟路由器，虚拟 IP作网关，主设备故障时备份设备无缝接管。

12.2 选举机制（必背）

12.3 工作原理

① 按优先级选 Master；② Master 周期发免费 ARP 和 VRRP 通告；③ Master 故障，Backup 重新选举并立刻发免费 ARP 刷新交换机 MAC 表，流量无缝切换（用户无感知）；④ 原 Master 恢复，若优先级255 直接回 Master。

12.4 配置命令（必背）

12.5 高频面试题

（1）VRRP 是什么？解决什么问题？

• 虚拟路由冗余协议，解决网关单点故障，Master 挂了 Backup 无缝接管。

（2）VRRP 和 HSRP 区别？

• VRRP 是公有标准协议，HSRP 是思科私有协议。

（3）Master 怎么选举？

• 优先级高（默认100，IP 拥有者255），相同则 IP 大。

（4）VRRP 虚拟 MAC 是什么？

• 00-00-5E-00-01-{VRID}。

（5）主备切换对用户有感知吗？

• 无感知，虚拟 IP/MAC 不变，只是转发设备换了。

十三、DHCP 动态主机配置（了解）

13.1 DHCP 作用与流程（必背）

4 步流程：DHCP 自动给客户端分配 IP、掩码、网关、DNS。

13.2 多网段 DHCP：中继（面试加分）

中继：DHCP 广播不能跨 VLAN，用 DHCP 中继把请求转发给服务器。

注意：DHCP 服务器根据分配的网关选择地址池，服务器必须有到各网段的路由。

13.3 安全视角

DHCP 欺骗：攻击者架设假 DHCP 服务器分配恶意网关/DNS，劫持流量——内网安全考点。

（1）DHCP 四步？

• Discover→Offer→Request→ACK。

（2）DHCP 广播跨 VLAN 吗？

• 不跨，需要 DHCP 中继（dhcp relay）转发到服务器。

十四、网络架构设计（综合）

14.1 二层环路与冗余架构

14.2 三层网络架构（面试常问）

14.3 综合项目需求要点（day22）

典型综合实验：核心双机 VRRP 主备分担 + DHCP 中继自动分配 + ACL 控制访问 + NAT 发布服务 + 静态路由全网互通。面试提到"做过华为综合组网项目"即可用这些词。

十五、钓鱼网站与网络安全（安全视角）

15.1 社会工程学

钓鱼运用社会工程学（利用人而非技术漏洞）诱骗受害者提交账号密码等隐私。常见伎俩：电话欺骗、坏消息诱导、冒充信任网站、二维码引诱。

15.2 钓鱼攻击原理（必背）

攻击流程：经典组合拳：搭建假网站 + DNS 欺骗 + ARP 欺骗，中间人攻击。

15.3 DNS/ARP 欺骗原理（必背）

• 攻击

• 原理

15.4 防范

不点陌生链接、核对 https 与域名、不轻信"系统通知"，企业侧部署 DNS 安全、DHCP Snooping/DAI防 ARP 欺骗。

（1）钓鱼攻击怎么做？

• 假网站 + DNS/ARP 欺骗劫持流量，中间人获取账密。

（2）ARP 欺骗原理？

• 伪造 ARP 应答篡改对方 MAC 表，让流量经过攻击机。

附录：网络必背速查（考前 5 分钟）