简单的IP网络
企业网络架构:小型.扁平化设计,特点:设备少,网络复杂度低,用路由器加交换或路由器就可以实现。
大中型,分层设计,接入层汇聚层核心层,特点:设备众多,网络组建复杂度高。终端设备较多,偏平化设计不适合。
传输介质:同轴电缆,10BASE5 粗同轴电缆 500米10BASE2 细同轴电缆 185米
双绞线,
10BASE-T 两对3/4/5类双绞线 100米
100BASE-TX 两对5类双绞线 100米
1000BASE-T 四对5e类双绞线 100米
EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。
标准568B:
橙白--1,橙--2,绿白--3,蓝--4,蓝白--5,绿--6,棕白--7,棕--8。
标准568A:
绿白--1,绿--2,橙白--3,蓝--4,蓝白--5,橙--6,棕白--7,棕--8
直通线制作:两头线序都遵循T568B 异种设备
交叉线制作:一头遵循T568B,另一头遵循T568A 同种设备
光钎,
10BASE-F 单模/多模光纤 2000 米
100BASE-FX 单模/多模光纤 2000 米
1000BASE-LX 单模/多模光纤 316 米
1000BASE-SX 多模光纤 316 米
串口电缆
V.24 1.2Kbit/s ~ 64Kbit/s
V.35 1.2Kbit/s ~ 2.048Mbit/s
共享式网络:所有设备同享一个的通信资源,会出现冲突,产生冲突。(使用同轴电缆或hub)
共享式网络存在问题:1冲突严重2广播泛滥3安全性差
解决冲突问题:CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测技术
CSMA/CD的工作原理可简单总结为:先听后发,边发边听,冲突停发,随机延迟后重发。
双工模式:1半双工:支持双向通信,不支持同时双向通信。(类似于单行道)实例:对讲机
2全双工:支持同时双向通信。(类似双行道)实例:手机,电话。
以太网帧:
协议:为了使数据可以在网络上从源传递到目的地,网络上所有的设备都需要讲“相同的语言”
osi七层参考模型
物理层: 比特流传输 EIA/TIA-232 V.35/RJ45
数据链路层:成帧、用MAC地址访问媒介、错误检测与修正 802.3 / 802.2HDLC/FR/PPP
网络层: IP寻址和路由选择 IP
传输层:建立、维护、管理端到端连接 TCP、UDP
会话层:建立、维护、管理会话连接 操作系统/应用读取
表示层:数据格式化,加密、解密 ASCII、EBCDIC JPEG
应用层:为应用程序提供网络服务 HTTP Telnet
OSI适用于各种协议栈 TCP/IP只适用于TCP/IP网络
TCP/IP四层或五层协议栈。:应用层(表示会话应用层)传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据转发的过程:封装与解封装的过程。自上而下封装,自下到上解封装
帧格式两种:Ethernet_II和IEE802.3
Ethernet_II:应用于正常场景。
IEE802.3:应用于特殊场景。(生成树协议)
MAC地址:48位16进制数字组成。前24位IEEE分配,后24位由厂商自由组合。物理地址唯一标识一台网络设备。
数据帧转发方式:单播(一对一)广播(一对多)组播(特殊的“广播”)。
数据帧发送:封装成帧,封装帧头和帧尾。
数据帧接收:解封装,先剥开帧头检查目的mac :是自己,剥开帧尾检查:完整 交给上层继续处理。
:非完整 丢弃。
:不是自己,丢弃。
ip编制:
IP地址分为网络部分和主机部分。
网络部分,表示IP地址所属的网段;主机部分,用来唯一标识本网段上的 某台网络设备
P地址由32个二进制位组成,通常用点分十进制形式表示。(0-255)
网络地址:该IP地址的主机位为全0(表示网段)
广播地址:广播地址的主机位为全1(目的地址为广播地址的报文会被该网段中的所有网络设备接收)
A类:0.0.0.0~127.255.255.255 缺省掩码:255.0.0.0
B类:128.0.0.0~191.255.255.255 :255.255.255.0
C类:192.0.0.0~223.255.255.255 :255.255.255.0
私有地址范围
10.0.0.0~10.255.255.255 掩码/8
172.16.0.0~172.31.255.255 /12
192.168.0.0~192.168.255.255 /16
特殊地址
127.0.0.0 ~ 127.255.255.255 本地回环地址
0.0.0.0未指定地址或(代表整个网络,缺省静态路由设置)
255.255.255.255 0.0.0.0 网络的广播地址
Vlsm:网络位向主机位借位。
设:m为子网位数,n为主机位数。
m+n=总主机位数
根据主机数划分ip:2ⁿ-2≥主机数
且:2ⁿⁿ≥子网数。
根据子网数数划分ip:2ⁿⁿ≥子网数。
且:2ⁿ-2≥主机数。
例:现有一个企业ip网段为192.168.1.0/24需要划分30 20 10个主机,3个子网。
CIDR:
将路由表中的若干条路由汇聚为一条路由,减少了路由表的规模,提高了路由器的可扩展性
相同的不变,不同的全部为零。
10.24.0.0/24 00001010.00011000.00000000.00000000
10.24.1.0/24 00001010.00011000.00000001.00000000
10.24.2.0/24 00001010.00011000.00000010.00000000
10.24.3.0/24 00001010.00011000.00000011.00000000
00001010.00011000.00000000.00000000 10.24.0.0/22
网关用来转发来自不同网段之间的数据包。(一个网段的出与入口,类似教室的门.)
ICMP
ICMP 报文是在 IP报内部传输的。IP 协议是不可靠协议,不能保证 IP 数据报能够成功的到达目的主机,无法进行差错控制,而 ICMP 协议能够协助 IP 协议完成这些功能。
两种报文
Ping缺省发5个报文,通过ping可以检测网络连通性等问题,但检测不出具体的问题在哪里发生。ICMP Echo Request
ICMP Echo Reply
Tracert路径跟踪 可以探测到问题所在。
分为两种情况:真实主机:使用ICMP Echo Request和ICMP Echo Reply,并修改ttl值直到目的主机回复ICMP Echo Reply.一次三个包。
路由器:使用udp报文,一次三个包,修改ttl值,直到收到端口不可达报文,认为到达目的主机,探测到发文经过的所有路径.
ARP
通过目的IP地址而获取目的MAC地址的过程是由ARP(Address Resolution Protocol)协议来实现的。
报文类型:ARP Request广播
ARP Reply单播
位于不同网络的网络设备在不配置网关的情况下,能够通过ARP代理实现相互通信。
免费ARP可以用来探测IP地址是否冲突(arp报文中源ip与目的ip一致).
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