課程介紹

1.CCNA CCNP CCIE

2.目標：

（1）掌握小型網路的安裝、操作及排障所需的知識及技能

（2）安裝、造作及排障中型規模網路

（3）WAN技術

3.課程安排

4.思科圖示和符號

5.思科職業認證

構建簡單的網路_探索網路的功能_幾種拓撲

一、網路

1.常見的物理元件：路由器、交換機、網路查殺裝置

2.網路圖：圖示以及連線

3.資源共享功能以及其優勢：

4.網路中的使用者應用：E-mail web瀏覽器 資料庫

5.使用者應用對網路的影響：

（1）批量型應用程式：FTP、TFTP、庫存更新等（注重頻寬）

（2）互動式應用程式：人機互動、資料庫更新等（注重響應時間）

（3）實時應用程式：VoIP和視訊（注重端到端的延遲、實時性高）

6.網路的特性

（1）速率

（2）費用：運營商的選擇

（3）安全性：重要資料的保護

（4）可用性：不能中斷

（5）可擴充套件性

（6）可靠性

（7）拓撲：邏輯拓撲

二、物理拓撲的種類（重要）

1.匯流排型拓撲結構：訊號被總線上的所有裝置接收，可能出現單點故障，冗餘性低

2.環型拓撲結構：訊號沿著環傳播，可能出現單點故障

3.雙環拓撲：訊號在相反的方向沿著環傳播，比單環更加具有彈性，有點冗餘作用

4.星型拓撲：常用，一般用於小型的公司。資料通過中心節點傳輸。單點故障，但不至於影響其他的節點

5.擴充套件星型拓撲：中心節點頻寬，容量會有壓力。中間的線纜埠要求較高。相對星型拓撲更加好

6.部分連結拓撲：平衡容錯性和組網費用，最好採用全連線（具有高度容錯性單費用高）

構建簡單的網路_理解主機到主機的通訊模型_7層OSI

一、OSI七層模型

1.分層原因便於理解、規定、建模、教學

2.資料流方面：下四層

3.偏應用：上三層

4.物理層（Physical）：

裝置：中繼器，HUB集線器。

內容：介質性傳輸，幀輸出。

協議：

5.資料鏈路層：

裝置：網橋和交換機 。

內容：通過MAC地址傳輸，可以點到點傳輸。資料包的傳送。

協議：ARP協議（IP to MAC）、RARP協議、ATM PVP PTTP

6.網路層：

裝置：路由器

內容：不同網段的網路通訊，通過路由實現端到端的傳輸。識別IP地址。提供邏輯地址的選擇。

協議：IP協議、RAP協議、IGRP協議、EIGRP協議

7.傳輸層：

內容：點到點的連線，端到端的傳送。

協議：TCP協議、UDP協議、SSL協議

8.會話層：

內容：網路裝置和應用之間建立一個通道，建立、管理、結束主機之間的會話。

工作模式：單工、半雙工、全雙工（頻寬完全發揮）

9.表示層：

內容：格式轉換的工作，轉換內容為網路可以識別的內容，檔案加密解密

10.應用層：

內容：與應用相關

協議：FTP協議

二、資料

1.應用層（資料）->表示層->會話層->傳輸層（資料段）->網路層（資料包）->資料鏈路層（資料幀）->物理層（資料流？）

2.資料解封裝：根據資料的頭部，依據協議去除頭部和尾部，逐層解開。

3.對等層通訊

4.TCP/IP協議棧

（1）應用層：OSI模型上三層

（2）傳輸層：OSI模型傳輸層

（3）網路層（Internet）：OSI模型網路層（Network）

（4）網路訪問（介面）層（Network Access）：OSI模型資料鏈路層+物理層

構建簡單的網路_理解主機到主機的通訊模型_7層OSI

一、OSI七層模型

1.分層原因便於理解、規定、建模、教學

2.資料流方面：下四層

3.偏應用：上三層

4.物理層（Physical）：

裝置：中繼器，HUB集線器。

內容：介質性傳輸，幀輸出。

協議：

5.資料鏈路層：

裝置：網橋和交換機 。

內容：通過MAC地址傳輸，可以點到點傳輸。資料包的傳送。

協議：ARP協議（IP to MAC）、RARP協議、ATM PVP PTTP

6.網路層：

裝置：路由器

內容：不同網段的網路通訊，通過路由實現端到端的傳輸。識別IP地址。提供邏輯地址的選擇。

協議：IP協議、RAP協議、IGRP協議、EIGRP協議

7.傳輸層：

內容：點到點的連線，端到端的傳送。

協議：TCP協議、UDP協議、SSL協議

8.會話層：

內容：網路裝置和應用之間建立一個通道，建立、管理、結束主機之間的會話。

工作模式：單工、半雙工、全雙工（頻寬完全發揮）

9.表示層：

內容：格式轉換的工作，轉換內容為網路可以識別的內容，檔案加密解密

10.應用層：

內容：與應用相關

協議：FTP協議

二、資料

1.應用層（資料）->表示層->會話層->傳輸層（資料段）->網路層（資料包）->資料鏈路層（資料幀）->物理層（資料流？）

2.資料解封裝：根據資料的頭部，依據協議去除頭部和尾部，逐層解開。

3.對等層通訊

4.TCP/IP協議棧

（1）應用層：OSI模型上三層

（2）傳輸層：OSI模型傳輸層

（3）網路層（Internet）：OSI模型網路層（Network）

（4）網路訪問（介面）層（Network Access）：OSI模型資料鏈路層+物理層

構建簡單的網路_理解TCP/IP的網際層_ABCDE類

一、TCP/IP協議棧網際層（IP層）的特性

1.網際協議（IP）的特性：

· 工作在網路層

· 無連線協議

· 每一個數據包是獨立處理的

· 層次型的編址（分為ABCDE）

· 盡力傳輸

· 沒有資料恢復功能

2.IP地址：能夠唯一標識IP網路中的每一臺裝置，每一臺主機必須配備一個唯一的地址，可以自動獲取，也可以自己設定（根據實際情況設計）。

二、IP地址格式以及分類

1.IP地址格式：點分十進位制

2.IP地址分類：

（1）A：0XXXXXXX.Host.Host.Host

開頭：1-126

主機數：2^24-2

作用：大型網路

（2）B：10XXXXXX.Network.Host.Host

開頭：128-191

主機數：2^16-2

作用：中型網路

（3）C：110XXXXX.Network.Network.Host

開頭：192-223

主機數：2^8-2

作用：小型網路

（4）D：1110XXXX

開頭：224-239

作用：組播用

（5）E：11110XXX

開頭：240-254

作用：研究用

特點：Win和交換機路由器都設定不了

（6）*127（01111111）為A類地址，保留作為環回測試，不能分配給網路

（7）網段：Network.0000000000000000

（8）廣播：Network.1111111111111111

（9）公有地址（網際網路）

A：1.0.0.0 to 9.255.255.255、

      11.0.0.0 to 126.255.255.255

B：128.0.0.0 to 172.15.255.255

      172.32.0.0 to 191.255.255.255 

C：192.0.0.0 to 192.167.255.255

      192.169.0.0 to 233.255.255.255

（10）私有地址（區域網）

A：10.0.0.0 to 10.255.255.255

B：172.16.0.0 to 172.31.255.255

C：192.168.0.0 to 192.168.255.255

（11）某些IP地址（網路地址和廣播地址）被保留，不允許分配為IP'di

三、常用的網路協議以及網路配置

1.DHCP：客戶端發起broadcasts廣播（發現訊號）->服務端回覆broadcasts訊號（表示DHCP存在）->客戶端發起請求IP地址->服務端分配IP地址給客戶端

2.DNS（域名解析）：TCP/IP協議棧中的一種應用，將域名轉換成IP地址

3.網路配置

（1）ipconfig：顯示網路配置

（2）實驗：配置IP和子網掩碼使得不同介面的pc可以相互通訊

內容：一臺交換機，兩臺PC

PC00：

IP：192.168.33.1

子網掩碼：255.255.240.0

PC01：

IP：192.168.34.1

子網掩碼：255.255.240.0

結果：可以互相通訊，因為子網掩碼的設定使得PC00與PC01處於同一個子網。

構建簡單的網路_IP網路編址_子網掩碼

一、子網

1.優點：較小網路更容易管理、總體流量減少、更容易應用網路安全策略（不同分組不同策略）

2.子網掩碼：確定IP地址屬於的網段

例子：

IP地址：172.16.55.87

預設子網掩碼：255.255.0.0

如果IP地址為172.16開頭的地址與上述處於同一個網段

（1）子網劃分：借取主機位為作為網路位來劃分子網（PS：主機位全為0或1的不允許被分配給主機，因為這兩個地址作為子網的網路地址和廣播地址）

（2）子網掩碼的取值：與IP地址相對應，網路位全為1，主機位全為0。（子網數量：2^（借用的主機位數），主機數：2^主機位數-2）

（3）子網作用：分隔網段

（4）路由器使用子網掩碼：由掩碼的位置來判斷是不是屬於同一個網段，若是則從同一個接口出去，若不是查詢其他介面有沒有匹配的網段（PS：路由器有路由表記錄所有的網段和對應介面）

（5）IP子網編址的規劃

（6）預設子網掩碼：

A類：10.255.255.2/8表示掩碼為255.0.0.0

（7）子網編址規劃的步驟

· 確定子網數量

· 根據IP地址的類別確定需要從主機位借用的位數

· 確定子網掩碼

· 根據子網掩碼和IP地址確定子網和主機的地址

· 分配IP地址

（8）確認子網編碼的步驟

· 將IP地址寫為二進位制

· 將子網掩碼寫為二進位制

· 根據子網掩碼確認主機位和網路位

· 根據網路位中的借用位來確認子網地址

· 根據子網地址區分網段

（9）若傳送給不同的網段，則通訊將會發給閘道器處理（閘道器作用：將資料傳送到另一個網段）

構建簡單的網路_理解TCP/IP的傳輸層_TCP與UDP的區別

一、傳輸層協議

1.作用：

· 會話的服用

· 分段

· 流量控制

· 面向連線

· 可靠性

2.UDP和TCP區別

UDP：不可靠連線（只負責傳送）

TCP：可靠連線（重發，保持序號的連續，具有一定的檢驗功能）

3.UDP

（1）特徵

· 無連線協議

· 提供到網路層的訪問

· 盡力傳輸

· 無恢復功能

· 沒有可靠性機制帶來的額外開銷

· 有限的錯誤檢測

· 效率高

（2）UDP頭部

             16bit源埠號+16bit目的埠號

              16bitUDP長度+16bitUDP檢測位

資料

4.TCP

（1）特徵：

· 提供到網路層的訪問

· 面向連線協議

· 全雙工的工作模式

· 錯誤檢測、資料包接受確認

· 資料包的排序

· 資料恢復功能

· 可靠傳輸，但是因為三次握手而效率低

（2）TCP頭部：（協議號表示協議，埠號表示應用）

二、TCP/IP應用層

三、對映第四層到應用層

（1）各種協議的埠

四、三次握手

三次握手：對每次傳送的資料量是怎樣跟蹤進行協商使資料段的傳送和接收同步，根據所接收到的資料量而確定的資料確認數及資料傳送、接收完畢後何時撤消聯絡，並建立虛連線。

五、流量控制

（1）視窗機制；允許傳送的資料量

（2）重發機制

（3）確認機制

（PS：可以通過TCP滑動視窗改變視窗大小以控制流量，獲得更高的效能）

六、TCP序列號和確認號

作用：收到方收到後讓序列號+1

探索TCP報文的傳送過程

複習：

第一層裝置

裝置：HUB接線器

作用：提供物理介質以及其編碼

示例：乙太網、中繼器等

第二層裝置

裝置：交換機

要點：MAC地址、ARP協議（mac-）ip）、RARP協議

作用：提供到物理介質的介面、

示例：網絡卡、網橋等

第三層裝置

裝置：路由器

作用：提供兩個主機之間的連通性以及路徑選擇、是資料鏈路層和網路作業系統高層之間的通道、是穿越網路的實際路徑。跨網段、使用IP地址

示例：乙太網、中繼器等

一、ARP地址解析協議（通過目標的IP地址，查詢目標裝置的MAC地址）

（1）解析過程

1. 發出廣播

2. IP匹配的主機接收廣播

3. 匹配主機做出響應發回MAC地址

（2）RARP：從ARP表或者快取上請求其IP地址

（3）查詢：CMD中ARP -a

二、報文傳送過程

1.獲取MAC地址

（1）未知將對映到第三層網路層，通過TCP建立可靠連線TCP會話，若處於不同的網路則需要使用預設閘道器

2.通過三次握手建立可靠連線

3.向下逐層請求

4.接收報文過程

三、預設閘道器

1.查表ARP，沒有

2.不屬於同一網段

命令：

ping：檢視是否連通

arp：檢視ARP表

trasert：預設命令，檢視幀通過的路徑（路由器）

乙太網_CSMA/CD單播組播廣播泛洪

一、區域網

1.區域網元件

（1）計算機：個人計算機、伺服器

（2）互連介質：網絡卡、網線

（3）網路裝置：集線器（基本不用）、交換機、路由器

（4）協議：乙太網（Ethernet）、網際協議（IP）、地址解析協議（ARP）、動態主機配置協議（DHCP）

2.功能：資料和應用、資源共享、提供訪問其他網路的通訊路徑

3.規模

（1）SOHO LAN：小規模

（2）園區網：大規模

4.區域網標準

（1）區域網的層和OSI的層對應：主要對應物理層（介質連線、集線器）和資料鏈路層（交換機）

（2）標準協議

二、載波偵聽多路訪問/衝突檢測（CSMA/CD）

1.解決網路衝突（網路資源衝突）：衝突檢測回退演算法（CS：載波偵聽  MA：多路訪問  CD：衝突檢測）

2.衝突檢測回退演算法：保證同一時刻，只有一個節點能夠在衝突域內傳送資料（訪問時間優先）

3.乙太網幀結構：前導碼+幀首定界符（SOF）+目標地址+源地址+長度/型別+802.2頭部和資料+幀校驗序列（FCS）

三、區域網的通訊

1.單播（Unicast）：一對一通訊（類似點對點）

2.廣播（Broadcast）：一對所有（容易佔用頻寬）、集線器作用（網際網路出口copy資料）

3.組播（Multicast）：一對多（個別指定的電腦組）

4.MAC地址結構：11+OUI（22bit）+廠商分配（24bit）

（PS：OUI由IEEE組織分配給各個裝置廠商的）

相關推薦