網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-交換路由網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)根底培訓(xùn)路由與交換，常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1.路由與交換2.常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3.常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議路由與交換---交換原理地址學(xué)習(xí)交換機(jī)的功能幀的轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)/源MAC幀類型

幀封裝數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)序列DATYPELOADFCSSA各6Bytes2Bytes4Bytes46-1500Bytes802.3幀結(jié)構(gòu)1.1地址學(xué)習(xí)DATYPELOADFCSSA交換機(jī)基于幀源地址進(jìn)行學(xué)習(xí)建立MAC表交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)功能是基于幀那一局部進(jìn)行的？交換機(jī)的地址學(xué)習(xí)最初開機(jī)時(shí)交換機(jī)的動(dòng)態(tài)MAC地址表是空的MAC地址表E0E1E2E3ABCD端口MAC地址18162411-11-11-11-11-1122-22-22-22-22-2233-33-33-33-33-3344-44-44-44-44-44交換機(jī)的二維MAC地址表1.2幀的轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)對(duì)單播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)于單播報(bào)文，交換機(jī)直接按MAC表所得結(jié)果端口轉(zhuǎn)發(fā)。

交換機(jī)對(duì)未知單播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)未知單播報(bào)文，交換機(jī)直接泛洪處理。泛洪處理即將報(bào)文發(fā)送到除源端口之外的所有端口。

交換機(jī)對(duì)播送報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)于播送報(bào)文，交換機(jī)復(fù)制報(bào)文，然后在除進(jìn)入端口以外的所有接口轉(zhuǎn)發(fā)。主機(jī)D發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)A。交換機(jī)檢索MAC表，找到匹配的表項(xiàng)。報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到目的地E0E1E2E3DCABMAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)例1主機(jī)D發(fā)送數(shù)據(jù)幀給主機(jī)C。交換機(jī)檢索MAC表，沒有找到匹配的表項(xiàng)。交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到除端口E3外的其它所有端口未知單播幀以泛洪方式處理E0E1E2E3DCABMAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)例2路由與交換---vlan技術(shù)2023/9/2013虛擬局域網(wǎng)〔VLAN〕VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式：通過交換機(jī)〔或路由器〕劃分；由網(wǎng)段和站點(diǎn)構(gòu)成的邏輯工作組。用交換機(jī)劃分的假設(shè)干個(gè)VLAN在邏輯上完全獨(dú)立〔可看成是別離的物理網(wǎng)絡(luò)〕，播送幀不會(huì)跨越邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界。VLAN能夠限制播送域的范圍——抑制播送幀的泛濫。VLAN可跨越交換機(jī)。同一VLAN中的成員不受物理位置的限制，可以像處于同一個(gè)局域網(wǎng)中那樣互相訪問。2023/9/2014VLAN示意圖2023/9/2015VLAN能夠隔離〔限制〕播送域VLAN劃分前，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一個(gè)播送域中2023/9/2016VLAN劃分后，網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的播送域2023/9/2017VLAN的優(yōu)點(diǎn)提高管理效率站點(diǎn)的物理位置改變無需重新布線和配置用戶性質(zhì)改變后很容易通過軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)VLAN控制播送數(shù)據(jù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的平安性實(shí)現(xiàn)虛擬工作組用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)2023/9/2018VLAN劃分的方法基于端口〔靜態(tài)劃分〕根據(jù)端口號(hào)劃分VLAN基于MAC地址〔動(dòng)態(tài)劃分〕根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的MAC地址劃分VLAN基于網(wǎng)絡(luò)地址或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型〔動(dòng)態(tài)〕根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的IP地址劃分VLAN2023/9/2019主干(Trunk)主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN，它是指交換機(jī)之間用于傳輸多個(gè)VLAN信息的鏈路主干上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包加上特殊標(biāo)簽〔通常是802.1q和Cisco的ISL等〕——稱為貼標(biāo)簽〔Tagging〕2023/9/2020VLAN的Tagging操作2023/9/2021VLAN間通信不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也不能互相通信VLAN間通信只能通過第三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由器三層交換機(jī)路由與交換---路由原理概述路由過程是將數(shù)據(jù)報(bào)文從一個(gè)邏輯網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)段的過程路由器可以完成這種邏輯網(wǎng)段間流量轉(zhuǎn)發(fā)工作路由器主要完成以下兩種功能路由：學(xué)習(xí)和維護(hù)路由表交換：完成從路由器入端口到出端口的數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)5.1執(zhí)行路由的條件在路由設(shè)備上激活被路由協(xié)議棧該路由設(shè)備需要知道如何到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)路由表中存在該路由條目該路由條目處于激活的狀態(tài)選擇出接口最正確路徑的原那么優(yōu)先先最詳細(xì)的路由優(yōu)先選取度量值最低的路由條目假設(shè)度量值最低的路由條目不止一條，將進(jìn)行負(fù)載均衡路由表項(xiàng)路由器中包含著必要的路由選擇信息I [100/118654]via,00:00:23,Serial0I --路由條目的來源(IGRP) --目標(biāo)網(wǎng)段或子網(wǎng)[100 --管理距離(可信度)/118654] --度量值(可達(dá)性)via --下一跳的地址00:00:23 --路由條目的存在時(shí)間Serial0 --學(xué)得本路由條目的接口和數(shù)據(jù)報(bào)文離開的接口5.2路由表建立直連路由直接連接的可達(dá)網(wǎng)段靜態(tài)路由手工配置的可達(dá)網(wǎng)段動(dòng)態(tài)路由路由協(xié)議生成的可達(dá)網(wǎng)段靜態(tài)路由增加一條靜態(tài)路由iproute<A.B.C.D/M><A.B.C.D>{<1-255>}

刪除一條靜態(tài)路由noiproute<A.B.C.D/M><A.B.C.D>{<1-255>}

增加缺省路由iproute/0<A.B.C.D>/8/8/8LAN/8/8/8LAN/8/8RTARTBRTCRTDLANLANS0S0S0S0e0e0e0e0動(dòng)態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由可路由協(xié)議路由協(xié)議路由協(xié)議路由器之間路由信息共享的一種機(jī)制相互傳遞路由信息計(jì)算出最好的路徑添加到路由表常見路由算法和路由協(xié)議距離矢量算法，D-V〔DistanceVector〕RIPIGRPEIGRPBGP鏈路狀態(tài)算法，L-S〔LinkState〕OSPFIS-IS數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)例Fa0/0Fa0/1Fa0/1Fa0/0Fa0/24Fa0/24Pc1Pc2Pc3例舉pc1pingpc3的通信過程sw1sw2R1R2第一步應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)Pc1ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalData第二步調(diào)用傳輸層效勞ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHead第三步調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層效勞ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadIP包頭中的源地址由主機(jī)網(wǎng)卡中直接得到，目的ip那么由我們?cè)谑褂脩?yīng)用程序時(shí)輸入得到，如果是基于域名，調(diào)用別一個(gè)通信過程DNS來獲得目的ip,然后放入到ip包頭中，那么ip包頭封裝完成第三步查主機(jī)路由表ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHead使用目的IP與PC機(jī)路由表進(jìn)行比較，得下一跳ip地址和出接口。兩種況:一是匹配真正的下一跳地址〔主機(jī)上一般是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)〕;二是下一跳指向本機(jī)網(wǎng)卡地址。第四步通過arp表查找下一跳mac地址ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHead當(dāng)為第一種情況時(shí)，那么查找下一跳mac地址，假設(shè)為第二種情況那么查找目的ip對(duì)應(yīng)的mac地址。如果查找成功那么封裝第二層鏈路層地址。第四步發(fā)送arp請(qǐng)求ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHead假設(shè)查找沒有成功，那么發(fā)送arp請(qǐng)求報(bào)文，去獲得下一跳或目標(biāo)ip的mac地址。Arprequest第四步收到arp響應(yīng)報(bào)文ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHead參加arp表項(xiàng)中，同時(shí)使用得到的mac地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層封裝ArpresponsesFrameHead第五步封裝數(shù)據(jù)鏈路層包頭并發(fā)送出接口ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1

封裝好第二層包頭后，交由接口卡，發(fā)送數(shù)據(jù)包到交換機(jī)DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第六步交換機(jī)1接收到數(shù)據(jù)包ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc1檢查鏈路層包頭目的字段，查看是否為自己接口的mac址，或播送〔0xffffffffffff〕,假設(shè)是其中之一那么去掉鏈路層包頭，并送上層協(xié)議處理。假設(shè)不是，那么交換機(jī)知道是需要進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，那么查找mac地址表。DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHeadsw1ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical假設(shè)從mac表中查到出接口，那么直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。假設(shè)沒成功，那么需要在同一播送域內(nèi)泛洪數(shù)據(jù)包TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第七步查找mac地址表Fa0/24SW1R1R2ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical檢查鏈路層包頭目的字段，查看是否為自己接口的mac址，或播送〔0xffffffffffff〕或組播,是其中之一那么去掉鏈路層包頭，并送上層協(xié)議處理。否那么丟棄數(shù)據(jù)包TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第八步數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器1接口Fa0/24SW1R1R2ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical檢查ip包頭，假設(shè)是目的ip是入接口ip或播送地址，那么去掉ip包頭，并送上層協(xié)議處理，假設(shè)不是，那么知道是需進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的包，查找路由表。TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第九步解封裝鏈路層包頭，檢查ip層Fa0/24ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical得到下一跳ip和出接口，那么ip包頭ttl值減1,重新封裝數(shù)據(jù)鏈路層地址，查arp表，得到下一跳mac地址，同樣如果arp表沒有對(duì)應(yīng)表項(xiàng)，那么發(fā)arp請(qǐng)求。發(fā)出數(shù)據(jù)包。第十步封裝鏈路層包頭，發(fā)送數(shù)據(jù)包Fa0/24TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHeadSW1R1R2

重復(fù)第八、九、十步。Fa0/24TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第十步數(shù)據(jù)包到達(dá)路由器2

SW1R1R2Fa0/24Pc3TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第十一步數(shù)據(jù)包到達(dá)交換機(jī)2sw2R2重復(fù)第六、七步Fa0/24Pc3TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead第十二步數(shù)據(jù)包到達(dá)PC3sw2檢查鏈路層包頭目的字段，查看是否為自己接口的mac址，或廣播〔0xfffffffffff〕、組播地mac,假設(shè)是其中之一那么去掉鏈路層地址，并送上層協(xié)議處理。假設(shè)不是丟棄數(shù)據(jù)包第十三步送網(wǎng)絡(luò)層處理Fa0/24Pc3TCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHeadsw2去丟鏈路層地址，送網(wǎng)絡(luò)層處理ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalPc3TCP/UDPHeadDATAsw2ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical第十四步應(yīng)用程序處理常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2023/9/2050本章主要內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器〔Modem〕網(wǎng)絡(luò)接口卡〔NIC〕集線器(HUB)網(wǎng)橋和交換機(jī)路由器〔Router〕第三層交換機(jī)接口連接器與線纜交換機(jī)交換機(jī)防火墻防火墻交換機(jī)主機(jī)主機(jī)路由器交換機(jī)因特網(wǎng)集線器企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)外部訪問子網(wǎng)因特網(wǎng)2023/9/2052網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次OSI層次地址類型設(shè)備傳輸層及以上應(yīng)用程序進(jìn)程地址（端口）網(wǎng)關(guān)（協(xié)議轉(zhuǎn)換器）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）路由器（三層交換機(jī)）數(shù)據(jù)鏈路層物理地址（MAC地址）網(wǎng)橋、交換機(jī)（網(wǎng)卡）物理層無中繼器、集線器、（網(wǎng)卡）2023/9/20532.1.調(diào)制解調(diào)器Modem集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備工作在體系結(jié)構(gòu)的物理層一般是指用于網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制解調(diào)器目前的調(diào)制解調(diào)器在自適應(yīng)、數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)等方面已非常成熟，每個(gè)話路的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)56kb/s，已根本接近線路的最大理論速率。2023/9/20542.2網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC網(wǎng)絡(luò)接口卡〔網(wǎng)卡〕是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的根本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作，必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡2023/9/2055網(wǎng)卡的功能數(shù)據(jù)緩存匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率封裝/解封裝加上控制字段→以幀為單位進(jìn)行傳輸→卸下控制字段介質(zhì)訪問控制CSMA/CD、TokenPassing串/并轉(zhuǎn)換將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流數(shù)據(jù)編碼/解碼轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘?hào)形式數(shù)據(jù)發(fā)送/接收2023/9/2056以太網(wǎng)卡的類型分類速度接口類型介質(zhì)傳輸速度10Mb/sBNC、AUI、RJ-45同軸電纜、雙絞線100Mb/sRJ-45雙絞線1Gb/sRJ-45、ST、SC、MT-RJ雙絞線、多模/單模光纖10Gb/sST、SC、MT-RJ、LC多模/單模光纖總線接口ISA、PCI、PCI-E、miniPCI、miniPCI-E、PCMCIA、USB、并行接口技術(shù)體系LAN、WLAN、Bluetooth、紅外協(xié)議體系Ethernet、TokenRing、FDDI、ATM2023/9/20572.3.集線器〔HUB〕多端口的中繼器，工作在物理層功能：在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流，信號(hào)整形和放大可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備特點(diǎn)：具有與中繼器同樣的特點(diǎn)可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问剑嚎偩€連接→星形連接邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)：8，12，16，242023/9/2058獨(dú)立式〔Standalone〕固定端口配置，擴(kuò)充時(shí)用級(jí)連的方法。堆疊式〔Stackable〕固定配置，用堆疊方法進(jìn)行擴(kuò)充——堆疊連接在一起的HUB在邏輯相當(dāng)于一臺(tái)單獨(dú)的HUB，可統(tǒng)一管理。模塊化〔Module〕又稱機(jī)箱式，由一臺(tái)帶有底板、電源的機(jī)箱和假設(shè)干塊多端口的接口卡〔線卡〕組成?？伸`活按需配置，通過插入不同的插卡滿足需求〔如插入交換卡、路由卡、加密卡等〕。集線器類型：按結(jié)構(gòu)形式劃分2023/9/2059集線器的類型：按速度劃分傳統(tǒng)集線器傳輸速度為10Mb/s〔10Base-T網(wǎng)絡(luò)〕快速以太網(wǎng)集線器傳輸速度為100Mb/s〔100Base-T網(wǎng)絡(luò)〕10/100M自適應(yīng)集線器傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段：10M和100M，集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上。網(wǎng)段之間用交換方式連接。保護(hù)投資，便于升級(jí)2023/9/2060用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)所有主機(jī)共享帶寬無法限制沖突和播送適用于小型網(wǎng)絡(luò)2023/9/2061例：用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)以1臺(tái)效勞器，3臺(tái)PC機(jī)為例：一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭〔水晶頭〕假設(shè)干米UTP雙絞線NICHUBUTPPC機(jī)效勞器2023/9/20622.4網(wǎng)橋與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)共享信道LAN的缺點(diǎn)沖突域中的多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送會(huì)造成沖突；網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)越多，沖突現(xiàn)象越嚴(yán)重；具有n個(gè)站點(diǎn)的總帶寬B的共享網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)站點(diǎn)的平均擁有帶寬為B/n。解決的方法提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度——沒有從根本上解決問題網(wǎng)絡(luò)分段〔微網(wǎng)段化〕減少每個(gè)網(wǎng)段中站點(diǎn)的數(shù)量,使沖突的概率減小實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段的設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器2023/9/2063網(wǎng)絡(luò)分段示意HUBHUB播送域獨(dú)立的沖突域獨(dú)立的沖突域網(wǎng)橋或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)只能分隔沖突域，但不能分隔播送域HUB沖突域/播送域網(wǎng)段2網(wǎng)段1總帶寬:BW×2結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/4總帶寬:BW結(jié)點(diǎn)帶寬:BW/82023/9/2064網(wǎng)橋存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層用網(wǎng)橋連接的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外呈現(xiàn)為一個(gè)單獨(dú)的物理網(wǎng)絡(luò)具有唯一的網(wǎng)絡(luò)地址根據(jù)路徑選擇方法，有兩種網(wǎng)橋：透明網(wǎng)橋〔TransparencyBridge〕由網(wǎng)橋負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)站點(diǎn)透明以太網(wǎng)中最常用源選徑網(wǎng)橋〔SourceRoutingBridge〕由源站點(diǎn)負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋和路由對(duì)站點(diǎn)不透明2023/9/2065透明網(wǎng)橋工作原理網(wǎng)橋有尋址和路由選擇能力，路由選擇采用查表法：網(wǎng)橋內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)表描述了到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的路由；轉(zhuǎn)發(fā)表主要由端口號(hào)和站點(diǎn)MAC地址組成。工作原理對(duì)于從端口收到的每個(gè)報(bào)文，查看其目的MAC地址，并與轉(zhuǎn)發(fā)表對(duì)照：假設(shè)目的MAC地址在接收端口的表項(xiàng)中，那么丟棄報(bào)文——過濾；假設(shè)目的MAC地址在某一端口的表項(xiàng)中，那么把報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到與該端口連接的網(wǎng)段——交換〔轉(zhuǎn)發(fā)〕；假設(shè)目的MAC地址不在表中，那么向接收端口外的其他所有端口播送該報(bào)文——播送。透明網(wǎng)橋工作原理歸納為：基于轉(zhuǎn)發(fā)表的過濾、轉(zhuǎn)發(fā)和播送。2023/9/2066轉(zhuǎn)發(fā)表C網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)的例子：A→B，A→CBA2023/9/2067轉(zhuǎn)發(fā)表的建立剛加電時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)表為空；在轉(zhuǎn)發(fā)過程中逆向自學(xué)習(xí)路由；逆向?qū)W習(xí)——檢查收到的報(bào)文的源MAC地址：假設(shè)收到的報(bào)文的源MAC地址不在轉(zhuǎn)發(fā)表中，那么插入到表中。每個(gè)表項(xiàng)的生存期都是有限的：在一段時(shí)間內(nèi)未收到以同一MAC地址為源地址的報(bào)文時(shí)，該表項(xiàng)被刪除，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓Ｏ胍幌耄喝缜皥D，當(dāng)剛翻開電源時(shí)，假設(shè)站點(diǎn)A向站點(diǎn)C發(fā)送了一個(gè)報(bào)文，網(wǎng)橋是如何轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文的？2023/9/2068透明網(wǎng)橋需要解決的問題循環(huán)連接，造成：轉(zhuǎn)發(fā)表振蕩，報(bào)文無限循環(huán)，包喪失LAN1LAN2B1B2AB1212接口2又收到A發(fā)出的幀接口1收到A發(fā)出的幀接口1收到A發(fā)出的幀接口2又收到A發(fā)出的幀假定主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，兩個(gè)網(wǎng)橋同時(shí)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，并且都正確地知道主機(jī)A位于LAN1中。但是不幸的是，在主機(jī)B同時(shí)收到兩份一樣的主機(jī)A的數(shù)據(jù)包后，兩個(gè)網(wǎng)橋又一次從它們對(duì)LAN2的端口上接收到主機(jī)A的數(shù)據(jù)包，于是它們又認(rèn)為主機(jī)A位于LAN2中。發(fā)往主機(jī)B的數(shù)據(jù)包會(huì)被兩個(gè)網(wǎng)橋無休止地轉(zhuǎn)發(fā)，這樣會(huì)占用所有可能獲取的網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞。當(dāng)透明網(wǎng)橋?qū)⒏淖兏髯缘穆酚杀硪灾该髦鳈C(jī)A在LAN2中時(shí)，恰巧主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)包，兩個(gè)網(wǎng)橋接收到此數(shù)據(jù)包后，會(huì)將其丟棄，因?yàn)樗鼈兊霓D(zhuǎn)發(fā)表中指明主機(jī)A位于LAN2中。這樣發(fā)給主機(jī)A的數(shù)據(jù)將會(huì)喪失。2023/9/2069用網(wǎng)橋進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)不同類型的LAN互聯(lián)；能夠隔離錯(cuò)誤幀，不會(huì)使錯(cuò)誤擴(kuò)散；限制了沖突域的范圍；隔離故障。缺點(diǎn)：無法控制播送；只能用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，速度比較慢；無流量控制，負(fù)載重時(shí)會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。2023/9/2070網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備，工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多，并且交換速度快。在這個(gè)意義上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋。交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方：交換速度快，可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)；能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問題；端口密度高，一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段，降低了組網(wǎng)本錢。工作原理與網(wǎng)橋類似：學(xué)習(xí)源地址〔構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表〕過濾本網(wǎng)段幀〔隔離沖突域〕轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀〔交換〕播送未知幀〔尋找目的站點(diǎn)〕2023/9/2071交換機(jī)的特點(diǎn)交換機(jī)通過內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段——每個(gè)端口為一個(gè)沖突域；交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無沖突地交換幀。2023/9/2072例：交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬假設(shè)交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW，那么交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬＝(BW×n)/2～BW×nn＝8，BW=10Mb/s時(shí)，網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb/s；假設(shè)每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，那么每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb/s。比較：10Mb/s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)〔連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)〕網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb/s；網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1.25Mb/s。2023/9/2073交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)〔Storeandforward〕整個(gè)幀完整接收后，對(duì)幀進(jìn)行過失檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)行過失校驗(yàn)，錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。缺點(diǎn)：延遲比較大。直通轉(zhuǎn)發(fā)〔Cut-through〕只要收到幀的前6個(gè)字節(jié)〔目的MAC地址〕，就開始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲小。缺點(diǎn)：無法進(jìn)行過失校驗(yàn)，幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段。無碎片直通轉(zhuǎn)發(fā)〔Fragmentfreecut-through〕接收到一幀的前64字節(jié)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā)。小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片〔錯(cuò)誤幀〕優(yōu)點(diǎn)：交換速度較快，并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn)：長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā)。2023/9/2074使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處分割沖突〔碰撞〕域——減少了沖突允許建立多個(gè)連接——提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù)——提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段2023/9/2075網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)應(yīng)用中的問題主干/效勞器連接選用帶有高速主干端口(BigPipe)的交換機(jī)。緩解主干/效勞器連接的瓶頸問題。自動(dòng)協(xié)商速度自動(dòng)協(xié)商：10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)。半雙工/全雙工自動(dòng)協(xié)商。流量控制——背壓技術(shù)〔BackPressure〕緩沖區(qū)大小有限，為防止溢出〔幀喪失〕，快滿時(shí)向信息到達(dá)端口發(fā)送擁塞信號(hào)，造成沖突的假象，使發(fā)送站點(diǎn)停止發(fā)送。根據(jù)錯(cuò)誤幀出現(xiàn)概率自動(dòng)在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式和直通轉(zhuǎn)發(fā)方式之間進(jìn)行切換。2023/9/2076網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)中心、數(shù)據(jù)中心等；網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合，如圖像處理、視頻流等；對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合。2023/9/2077以網(wǎng)橋/交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最正確可到達(dá)每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突，但不能限制播送有可能產(chǎn)生播送風(fēng)暴適用于小型部門級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決播送問題2023/9/20782.5.路由器〔Router〕工作在OSI第三層〔網(wǎng)絡(luò)層〕。功能：在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組；為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最正確傳輸路徑；實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離，限制播送風(fēng)暴。目的地址無法識(shí)別時(shí)，路由器將其丟棄，而不是播送。提供邏輯地址，以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)；提供廣域網(wǎng)效勞。應(yīng)用：把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備。用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn)：用路由器連接起來的假設(shè)干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它們?nèi)允歉髯元?dú)立的。要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問用路由器連接起來的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址〔IP地址〕，通過播送是無法與之進(jìn)行通信的。2023/9/2079用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)HUB路由器沖突域2沖突域1路由器可以隔離沖突域和播送域HUBHUB沖突域3播送域2播送域12023/9/2080路由表路由器如何確定最正確路由？——路由表〔RoutingTable〕路由表是保存到達(dá)其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)包含目的網(wǎng)絡(luò)地址〔號(hào)〕、傳輸路徑、傳輸開銷等根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過程稱為路由選擇〔Routing〕。路由表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓?、更新路由表的算法稱為路由算法〔RoutingAlgorithm〕：網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都會(huì)根據(jù)路由算法定時(shí)地或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)更新其路由表；靜態(tài)路由：由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先手工設(shè)置路由信息；動(dòng)態(tài)路由：由路由器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地建立與更新。自動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計(jì)算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議〔RoutingProtocol〕。2023/9/2081路由表的根本內(nèi)容AB路由器A的路由表.3.1.2.3目的網(wǎng)絡(luò)地址路徑（下一結(jié)點(diǎn)）路徑成本/開銷直接交付0直接交付01路徑：用下一路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址來表示。路徑本錢/開銷：用線路速度、距離或跨越的路由器的個(gè)數(shù)〔步跳數(shù)〕、本錢、線路可靠性等表示?！泊蠖鄶?shù)情況下用步跳數(shù)來表示〕2023/9/2082路由表的根本內(nèi)容〔續(xù)〕注意：路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包的，所以路由表中存放的是目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而不是目的主機(jī)號(hào)。類比：郵政局在城市間轉(zhuǎn)發(fā)信件依據(jù)的是城市名而不是收信人姓名。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是路由表小〔網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目要比主機(jī)少的多〕，節(jié)省路由器的存儲(chǔ)空間，路由表的路由更新速度快。2023/9/2083路由器的路由選擇過程也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法：接收并緩存IP數(shù)據(jù)分組；提取分組中的目的主機(jī)的IP地址；計(jì)算目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址；用目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑：如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡(luò)，那么丟棄；如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡(luò)，那么直接遞交；如果找到匹配項(xiàng)，那么通過對(duì)應(yīng)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果有默認(rèn)路徑，那么通過與默認(rèn)路徑對(duì)應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去；未查到，丟棄該分組。比較：交換機(jī)也用查表的方法決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑，但該表是“端口-MAC地址〞表，存放的是端口與目的MAC地址之間的關(guān)系，要用幀中的MAC地址查表；而路由器中的路由表是“端口-網(wǎng)絡(luò)地址〞表，存放的是端口與目的網(wǎng)絡(luò)地址之間的關(guān)系，故要從分組中提取IP地址，并解析出其中的網(wǎng)絡(luò)地址局部來查表。2023/9/2084路由器的結(jié)構(gòu)路由處理器CPU、RAM、IOS路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口〔LAN、WAN、CONSOLE〕輸入接口，輸出接口交換結(jié)構(gòu)〔SwitchingFabric〕2023/9/2085路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)限制了沖突域；可以用于LAN或WAN的環(huán)境；可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)和不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)；可以為分組確定傳輸?shù)淖钫_路徑；可以過濾播送信息。缺點(diǎn)昂貴；必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)；配置復(fù)雜；處理速度比橋接器慢。2023/9/20862.6.第三層交換機(jī)可以看成是結(jié)合了路由器功能的交換機(jī)。第三層交換機(jī)利用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中的包頭信息來增強(qiáng)第二層交換功能，在源IP地址和目的IP地址之間建立基于數(shù)據(jù)鏈路層的高速交換式虛擬連接。具有第三層交換功能的設(shè)備包括第三層交換機(jī)和某些帶有第三層交換功能的路由器。2023/9/2087第三層交換的優(yōu)勢(shì)無阻塞線速交換和路由極高的吞吐量多協(xié)議路由支持支持多種VLAN的劃分支持訪問控制列表ACL，能夠以線速對(duì)所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾，提供基于防火墻的平安策略。支持平安用戶認(rèn)證，配合用戶計(jì)費(fèi)，增強(qiáng)用戶管理。高性價(jià)比。設(shè)備投資低于以路由器為核心的骨干網(wǎng)。2.7.接口連接器1LC類型光纖連接器1000BASE-XSFP接口連接器2SC類型光纖連接器1000BASE-XGBIC接口連接器3網(wǎng)線制作－直通網(wǎng)線線序直通網(wǎng)線制作例如圖網(wǎng)線制作－交叉網(wǎng)線線序交叉網(wǎng)線制作例如圖名稱分類最大線纜長(zhǎng)度100BASE-FX多模光纖2km單模光纖15km1000BASE-SX（波長(zhǎng)850nm）多模光纖275m（62.5/125）多模光纖550m（50/125）1000BASE-LX（波長(zhǎng)1310nm）多模光纖550m（62.5/125或50/125）單模光纖10km（9/125)1000BASE-LH（波長(zhǎng)1550nm）單模光纖70km（9/125)光纖參數(shù)比較表常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)際層協(xié)議：IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議。傳輸層協(xié)議：TCP協(xié)議、UDP協(xié)議。應(yīng)用層協(xié)議：FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、DNS等。IP協(xié)議簡(jiǎn)介IP協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議〔IP〕是網(wǎng)絡(luò)上信息從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳遞給另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的方法或者協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)上每臺(tái)計(jì)算機(jī)〔主機(jī)〕至少具有一個(gè)IP地址將其與網(wǎng)絡(luò)上其他計(jì)算機(jī)區(qū)別開。當(dāng)你發(fā)送或者接受信息時(shí)〔例如，一個(gè)電子郵件信息或一個(gè)網(wǎng)頁〕，信息被分成幾個(gè)小塊，稱為信息包。每個(gè)信息包都包含了發(fā)送者和接受者的網(wǎng)絡(luò)地址。網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)讀到了目的地址，信息包繼續(xù)向前到下一個(gè)鄰近的網(wǎng)照顧例讀到目的地址，如此一直向前通過網(wǎng)絡(luò)，直到一個(gè)網(wǎng)關(guān)確認(rèn)這個(gè)信息包屬于其最緊鄰或者其范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)。最終直接進(jìn)入到其指定地址的計(jì)算機(jī)。因?yàn)橐粋€(gè)信息被分成了許多信息包，如果必要，每個(gè)信息包能夠通過網(wǎng)絡(luò)不同的路徑發(fā)送。信息包能按照與它們發(fā)送時(shí)的不同順序到達(dá)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議〔IP〕僅僅是遞送他們。IP是一個(gè)無連接協(xié)議，這就意味著在通信的終點(diǎn)之間沒有連續(xù)的線路連接。每個(gè)信息包作為一個(gè)處理過的獨(dú)立的單元在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這些單元之間沒有相互的聯(lián)系。ICMP協(xié)議簡(jiǎn)介ICMP(InternetControlMessageProtocol)Internet控制信息協(xié)議它是一個(gè)在主機(jī)和網(wǎng)關(guān)之間消息控制和過失報(bào)告協(xié)議。ICMP使用IP數(shù)據(jù)報(bào)，但消息由TCP/IP軟件處理，對(duì)于應(yīng)用程序使用者是不可見的。例如，為報(bào)告在數(shù)據(jù)報(bào)過程中的錯(cuò)誤。為了這個(gè)目的才使用了ICMP，它使用IP做于底層支持，好象它是一個(gè)高層協(xié)議，而實(shí)際上它是IP的一局部，必須由其它IP模塊實(shí)現(xiàn)。ICMP消息在以下幾種情況下發(fā)送:當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)不能到達(dá)目的地時(shí)，當(dāng)網(wǎng)關(guān)的已經(jīng)失去緩存功能，當(dāng)網(wǎng)關(guān)能夠引導(dǎo)主機(jī)在更短路由上發(fā)送。IP并非設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)為絕對(duì)可靠，這個(gè)協(xié)議的目的是為了當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時(shí)候返回控制信息，而不是使IP協(xié)議變得絕對(duì)可靠，并不保證數(shù)據(jù)報(bào)或控制信息能夠返回。一些數(shù)據(jù)報(bào)仍將在沒有任何報(bào)告的情況下喪失。ARP協(xié)議簡(jiǎn)介全稱AddressResolutionProtocol〔地址解析協(xié)議〕，簡(jiǎn)單地說，ARP協(xié)議主要負(fù)責(zé)將局域網(wǎng)中的32為IP地址轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的48位物理地址，即網(wǎng)卡的MAC地址，比方IP地址為網(wǎng)卡MAC地址為00-03-0F-FD-1D-2B。整個(gè)轉(zhuǎn)換過程是一臺(tái)主機(jī)先向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送包含IP地址信息的播送數(shù)據(jù)包，即ARP請(qǐng)求，然后目標(biāo)主機(jī)向該主機(jī)發(fā)送一個(gè)含有IP地址和MAC地址數(shù)據(jù)包，通過MAC地址兩個(gè)主機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸了。

TCP協(xié)議簡(jiǎn)介TCP：TransmissionControlProtocol傳輸控制協(xié)議TCP是一種面向連接〔連接導(dǎo)向〕的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層〔Transportlayer〕通信協(xié)議.UDP協(xié)議簡(jiǎn)介UDP是UserDatagramProtocol的簡(jiǎn)稱，中文名是用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，是OSI參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送效勞。HTTP協(xié)議簡(jiǎn)介英文名稱：hypertexttransportprotocol

中文名稱：超文本傳輸協(xié)議

功能介紹：它是Internet上進(jìn)行信息傳輸時(shí)使用最為廣泛的一種通信協(xié)議，所有的WWW程序都必須遵循這個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。它的主要作用就是對(duì)某個(gè)資源效勞器的文件進(jìn)行訪問，包括對(duì)該效勞器上指定文件的瀏覽、下載、運(yùn)行等，也就是說通過HTTP我們可以訪問Internet上的WWW的資源。

舉例說明:///index.asp

該例子表示用戶想訪問一個(gè)文件名叫index.asp的網(wǎng)頁，該網(wǎng)頁存放這樣一個(gè)資源效勞器上。

英文名稱：filetransferprotocol

中文名稱：文件傳輸協(xié)議

功能介紹：該協(xié)議是從