ARP（地址解析協議）

基本功能為透過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。在每臺安裝有TCP/IP協議的電腦或路由器里都有一個ARP緩存表，表里的IP地址與MAC地址是一對應的。

當發送數據時，主機A會在自己的ARP緩存表中尋找是否有目標IP地址。如果找到就知道目標MAC地址為（00-BB-00-62-C2-02），直接把目標MAC地址寫入幀里面發送就可；如果在ARP緩存表中沒有找到相對應的IP地址，主機A就會在網絡上發送一個 廣播（ARP request），目標MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，這表示向同一網段內的所有主機發出這樣的詢問：“192.168.38.11的MAC地址是什么？”網絡上其他主機并不響應ARP詢問，只有主機B接收到這個幀時，才向主機A做出這樣的回應（ARP response）：“192.168.38.11的MAC地址是（00-BB-00-62-C2-02）”。這樣，主機A就知道主機B的MAC地址，它就可以向主機B發送信息。同時它還更新自己的ARP緩存表，下次再向主機B發送信息時，直接從ARP緩存表里查找就可。ARP緩存表采用老化機制，在一段時間內如果表中的某一行沒有使用，就會被刪除，這樣可以大大減少ARP緩存表的長度，加快查詢速度。

當發送主機和目的主機不在同一個局域網中時，即便知道目的主機的MAC地址，兩者也不能直接通信，必須經過路由轉發才可以。所以此時，發送主機通過ARP協議獲得的將不是目的主機的真實MAC地址，而是一臺可以通往局域網外的路由器的MAC地址。于是此后發送主機發往目的主機的所有幀，都將發往該路由器，通過它向外發送。這種情況稱為ARP代理（ARP Proxy）。

ICMP（互聯網控制消息協議）

它 用于TCP/IP網絡中發送控制消息，提供可能發生在通信環境中的各種問題反饋，通過這些信息，令管理者可以對所發生的問題作出診斷，然后采取適當的措施解決。它與傳輸協議最大的不同：它一般不用于在兩點間傳輸數據，而常常 用于返回的錯誤信息或是分析路由。

ICMP控制的內容包括但不僅限于：echo響應（ping）、目標網絡不可達、目標端口不可達、禁止訪問的網絡、擁塞控制、重定向、TTL超時...

路由選擇協議

路由選擇協議分為：靜態的和動態的。Internet中使用的是動態路由選擇協議，在Internet的概念中，將整個互聯網劃分為許多個小的自治系統（AS）。AS的最主要的特征：一個AS對其他AS表現出的是一個單一 和一致的路由選擇策略。

由于AS的存在，路由選擇協議又分為兩種：

內部網關協議（IGP）：即在一個AS內部使用的路由選擇協議，而這與互聯網中其他AS選用什么路由協議無關。比如：OSPF

外部網關協議（EGP）：若源主機和目的主機不再同一個AS中，就需要使用一種協議將路由選擇信息傳遞到另一個AS中，這就是EGP。比如：BGP。

OSPF（開放式最短路徑優先）

OSPF屬于內部網關協議（IGP）的一種，使用Dijkstra提出的最短路徑算法。

OSPF提出了“區域（Area）”的概念，一個網絡可以由單一區域或者多個區域組成。其中，一個特別的區域被稱為骨干區域（Backbone Area），該區域是整個OSPF網絡的核心區域，并且所有其他的區域都與之直接連接。所有的內部路由都通過骨干區域傳遞到其他非骨干區域。所有的區域都必須直接連接到骨干區域，如果不能創建直接連接，那么可以通過虛擬鏈路（Virtual-link）和骨干區域創建虛擬連接。

劃分區域的優點：

將洪泛法的范圍限制在一個區域中。

減少每個區域內部路由信息交換的通信量。

OSPF使用的是分布式鏈路狀態協議，使用 洪泛法向該路由器所有的相鄰路由器發送信息。最終整個區域的所有路由器都得到一個這個信息的副本。這個副本就是 鏈路狀態數據庫（LSDB）用來保存當前網絡拓撲結構，路由器上屬于同一區域的鏈路狀態數據庫是相同的（屬于多個區域的路由器會為每個區域維護一份鏈路狀態數據庫）。

OSPF使用 **“代價（Cost）”**作為路由度量。

只有當鏈路發生變化時才會更新信息。

如果同一個目的網絡有多條路徑，OSPF協議可以進行 負載均衡。

BGP（邊界網關協議）

由于BGP是工作在AS之間的協議，并且各個AS的情況復雜，所以 BGP只是力求找到一個可以到達目的網絡且比較好的路由，而并不是尋找一條最佳路由。每一個AS都應該有一個**“BGP發言人“，一般來說，兩個BGP發言人是通過一個共享網絡連接在一起的，BGP發言人往往是BGP邊界路由**，但也可以不是。

一個BGP發言人與其他AS的BGP發言人要交換路由信息，首先要建立TCP連接，然后在此連接上交換BGP報文以建立BGP會話。當BGP發言人交換了路由信息后，就構造自治系統連通圖，最后通過該圖來進行路由選擇。

DHCP（動態主機設置協議）

DHCP是一個局域網的網絡協議，使用UDP協議工作，主要有兩個用途：

用于內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址給用戶

用于內部網絡管理員作為對所有電腦作中央管理的手段

動態主機設置協議（DHCP）是一種使網絡管理員能夠集中管理和自動分配IP網絡地址的通信協議。在IP網絡中，每個連接Internet的設備都需要分配唯一的IP地址。DHCP使網絡管理員能從中心結點監控和分配IP地址。當某臺計算機移到網絡中的其它位置時，能自動收到新的IP地址。

DHCP使用了 租約 的概念，或稱為計算機IP地址的有效期。租用時間是不定的，主要取決于用戶在某地連接Internet需要多久，這對于教育行業和其它用戶頻繁改變的環境是很實用的。通過較短的租期，DHCP能夠在一個計算機比可用IP地址多的環境中動態地重新配置網絡。DHCP支持為計算機分配靜態地址，如需要永久性IP地址的Web服務器。

NAT（地址轉換協議）

NAT是一種 在IP封包通過路由器或防火墻時重寫來源IP地址或目的IP地址的技術。這種技術被普遍使用在有多臺主機但只通過一個公有IP地址訪問因特網的私有網絡中。