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1、数智创新数智创新 变革未来变革未来IP网络协议与标准演进1.IPv4协议与地址结构1.IPv6协议与地址结构1.IPsec协议的安全机制1.MPLS协议的标签交换1.BGP协议的路由机制1.OSPF协议的链路状态路由1.RIP协议的距离矢量路由1.网络管理协议SNMP的监测管理Contents Page目录页 IPv4协议与地址结构IPIP网网络协议络协议与与标标准演准演进进IPv4协议与地址结构IPv4协议报文格式1.IPv4协议报文采用分层结构，分为首部和数据部分。首部包含版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、分片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源IP地址和目的IP地址等字段。2
2、.其中，版本字段指示协议的版本号；首部长度字段指示首部的长度，以32比特为单位；服务类型字段指定服务类型，如优先级、吞吐量、延迟等；总长度字段指示整个报文的长度，包括首部和数据部分。3.标志字段用于控制分片操作，包括保留位、DF位和MF位，其中DF位表示不能分片，MF位表示还有更多的分片。分片偏移字段指示当前分片相对于原始报文的起始位置。IPv4地址结构1.IPv4地址是一种32比特的地址，以点分十进制表示，如192.168.1.1。它分为4个8比特的段，每个段表示一个字节。2.IPv4地址通常划分为网络地址和主机地址两部分，网络地址代表网络号，主机地址代表主机号。网络号由路由器分配，用来标识
3、一个网络。3.IPv4地址空间有限，仅有约43亿个地址可用，随着互联网的快速发展，地址资源日益枯竭，需要采取措施解决IP地址耗尽问题，如使用IPv6协议、地址重编号技术等。IPsec协议的安全机制IPIP网网络协议络协议与与标标准演准演进进IPsec协议的安全机制隧道模式1.创建虚拟隧道，将IP数据包封装在另一个IP数据包中，通过不安全网络进行传输。2.在隧道入口处对数据包进行加密，在隧道出口处进行解密。3.保护数据免受窃听、篡改和重放攻击。传输模式1.加密单个IP数据包的有效载荷（即不加密IP头）。2.仅保护有效载荷的内容，不保护IP头信息。3.适用于对IP头信息不敏感的应用程序，例如网络文
4、件系统（NFS）和简单邮件传输协议（SMTP）。IPsec协议的安全机制访问控制列表(ACL)1.定义规则，指定哪些用户或设备可以访问或修改给定资源。2.基于地址、协议、端口号和数据包内容等条件对流量进行过滤。3.可以用来限制对敏感数据的访问、防止未经授权的访问和拒绝服务攻击。完整性保护1.确保数据在传输过程中不被更改。2.通过使用哈希函数或消息认证代码（MAC）对数据包进行认证。3.检测数据包是否在传输过程中被篡改或损坏。IPsec协议的安全机制重放保护1.防止攻击者重新发送先前捕获的数据包。2.通过使用序列号或时间戳对数据包进行标记。3.如果检测到重复数据包，则丢弃该数据包。密钥管理1.生
5、成、分发、存储和撤销用于加密和认证的密钥。2.使用安全协议（如Internet密钥交换协议（IKE）来建立密钥协商。BGP协议的路由机制IPIP网网络协议络协议与与标标准演准演进进BGP协议的路由机制BGP协议的路由机制1.BGP路由表：BGP通过AS_PATH属性维护一个前缀路由表，其中存储了到达不同网络前缀的最佳路径，每个路径都包含一个自治系统序列（AS_PATH）。2.路由通告：BGP路由器周期性地向相邻路由器通告其路由表，包含其已知的网络前缀和相应的最佳路径。3.路由接收：BGP路由器接收邻近路由器的路由通告，并根据特定条件（如路由策略和路由选择算法）更新其自身路由表。BGP路由选择1
6、.最长前缀匹配：BGP根据最长前缀匹配原则选择最具体的匹配前缀，以确定通往特定目的地的最佳路径。2.路由器本地策略：BGP路由器可以使用本地策略来影响路由选择，例如首选某些ISP或避免特定的AS_PATH。3.外部BGP路由：BGP可以从外部来源（如InternetExchangePoints或其他ISP）获取路由信息，并根据其策略将其纳入其路由表中。BGP协议的路由机制BGP属性1.AS_PATH：AS_PATH属性记录了前缀经过的自治系统序列，有助于防止路由环路和确定路由策略。2.NEXT_HOP：NEXT_HOP属性指定了通往目的地的下一个路由器的IP地址。3.LOCAL_PREF：LO
7、CAL_PREF属性允许路由器指定其首选路径，在其他条件相同的情况下。BGP会话1.TCP建立：BGP使用TCP协议在相邻路由器之间建立会话。2.开袋：交换路由器标识符和能力信息。3.路由通告和更新：定期交换路由通告和更新，以维护更新的路由信息。BGP协议的路由机制BGP路由策略1.路由过滤：将特定路由通告丢弃或重新分发的策略，以控制网络流量和安全。2.路由预置：人为地影响路由选择，以优先考虑某些路径或避免特定的路径。3.路由黑洞：将特定路由通告通告到黑洞，以丢弃所有匹配该前缀的流量。BGP演进1.BGPv4：原始BGP版本，是当今互联网上广泛使用的基础。2.BGPv6：BGPv4的更新版本，
8、支持IPv6地址和扩展路由属性。3.SR-BGP：一种新的BGP扩展，支持转发源路由，提高网络的可扩展性和弹性。RIP协议的距离矢量路由IPIP网网络协议络协议与与标标准演准演进进RIP协议的距离矢量路由RIP协议的距离矢量路由：1.路由表维护：RIP协议采用距离矢量路由算法，每个路由器维护一张路由表，其中包含到目的网络的距离和下一跳信息。路由表通过不断交换路由更新信息来更新，确保网络拓扑结构的变化能够及时反映在路由表中。2.跳数度量：RIP协议使用跳数作为距离测量标准，即从源网络到目的网络需要经过的路由器数量。跳数越小，距离越近，路径越优。RIP协议能够发现最多15跳内的路由路径，超过此距离
9、的网络将被视为不可达。3.路由更新：RIP协议通过发送路由更新消息（RIPv1）或路由通告消息（RIPv2）来传播路由信息。路由更新消息包含路由表中所有条目的信息，而路由通告消息只包含某个特定网络的路由信息。路由更新的频率通常为30秒，以确保网络拓扑的变化能够被及时发现。网络管理协议SNMP的监测管理IPIP网网络协议络协议与与标标准演准演进进网络管理协议SNMP的监测管理SNMP的监测管理主题名称：SNMP的管理框架1.SNMP的管理框架是一个层次结构，其中包含管理站、代理和管理信息库（MIB）。2.管理站是管理网络设备的中心实体，而代理是位于网络设备上的软件，负责收集和维护设备的管理信息。
10、3.MIB是一个包含有关网络设备的受管理对象信息的层次结构数据库。主题名称：SNMP的协议操作1.SNMP协议使用请求-响应模式，其中管理站向代理发送请求以获取或设置设备信息。2.代理响应管理站的请求，提供有关受管理对象当前状态的信息或执行对受管理对象的更改。3.SNMP版本3增强了安全性，引入了用户身份验证和加密机制。网络管理协议SNMP的监测管理主题名称：SNMP的MIB规范1.MIB定义了受管理对象的名称、类型和访问控制规则。2.标准MIB提供了网络设备的基本管理信息，而私有MIB则提供特定于供应商的信息。3.MIB模块化允许创建和组织自定义MIB，以满足特定需求。主题名称：SNMP的网
11、络管理工具1.SNMP管理工具包括网络管理系统（NMS）、命令行界面（CLI）和图形用户界面（GUI）。2.NMS提供用于监控和管理多个网络设备的综合平台。3.CLI和GUI允许管理员手动配置和管理设备。网络管理协议SNMP的监测管理主题名称：SNMP的应用场景1.SNMP广泛用于监控和管理网络设备，例如路由器、交换机和服务器。2.SNMP还用于自动化故障排除，通过主动轮询设备检查错误和故障。3.SNMP在云计算和物联网（IoT）等新兴领域中发挥着至关重要的作用。主题名称：SNMP的未来趋势1.SNMP版本4正在开发中，将提供更加稳健的安全性、性能和可扩展性。2.软件定义网络（SDN）与SNMP的集成正在兴起，使网络可编程性和自动化变得更加容易。感谢聆听Thankyou数智创新数智创新 变革未来变革未来
