网络概述,TCP/IP五层

 

网络功能:

  1. 资源共享
  2. 信息传递
  3. 提高可靠性     云盘
  4. 增加系统处理能力      web   

 

发展阶段:

60年代 --->分组交换

70-80年代---->tcp/ip

90年代后------>web技术

 

标准化组织:

ISO 国际标准化组织

ANSI 美国国家标准化局

ITU-T 国际电信联盟-电信标准部

IEEE  电气电子工程师学会

 

 

 

WAN广域网 =====>  

  连接远距离的计算机网络

 

LAN局域网 =====> 

连接较短距离内的计算机

 

 

计算机与网络设备的布局:

点到点,2台设备之间有一条单独的连接;专用的广域网   中电路连接的两台路由器

星形,易于实现、网络扩展 ,方便故障排查   。但组网成本较高,中心节点压力大  

网状,一个节点与其他多个节点相连,提供冗余性和容错性,可靠性高,组网成本高

 

 

osi七层模型 (理论框架)

物理层           建立、维护、断开物理连接

数据链路层   建立逻辑连接、进行硬件地址寻址,差错校验等功能

网络层           进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择

传输层            定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验

会话层           建立、管理、中止会话

表示层           数据的表示、安全、压缩

应用层           网络服务与最终用户的一个借口

 

tcp/ip五层模型 (实际应用)

应用层 HTTP  FTP  TFTP  SMTP  SNMP  DNS 上层数据   计算机
传输层 TCP  UDP TCP头部,上层数据 数据段 防火墙
网络层 ICMP   IGMP  IP    ARP    RARP IP头部,TCP头部,上层数据 数据包 路由器
数据链路层 由底层网络定义的协议 MAC头部,IP头部,TCP头部,上层数据 数据帧 交换机
物理层 由底层网络定义的协议   比特流 网卡

 

10000Mbit

 

100000000bit

 

1k=1000

1M=1000k

 

 

100M cat5

100M cat5e  超五类

1000M  cat6

10000M cat7

物理层

为数据端设备提供传输数据的通路

RJ - 45  常用的公用电信网络的接口

光纤接口:  用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤无源组件

FC  圆形带螺纹光纤接头

ST 卡接式圆形光纤接头

SC 方型光纤接头

LC 窄体方形光纤接头

MT-RJ 收发一体的方型光纤接头

双绞线

UTP 非屏蔽双绞线          STP 屏蔽双绞线

cat5   100Mbps

cat5e  100Mbps

cat6    1000Mbps(1Gbps)

cat7    10000Mbps(10Gbps)

 

T568A :白绿,绿,白橙,蓝,白蓝,橙,白棕,棕

T568B:白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿,白棕,棕

 

直通线

交叉线

全反线

 

准备win2008环境,

用户模式

Switch>

特权模式(一般用于查看配置信息)

Switch>enable

Switch#

全局配置模式(所做的配置对整个设备生效)

Switch#configure terminal

Switch(config)#

接口模式

Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

Switch(config-if)#

 

exit  返回上一模式

end或快捷键 crtl+z 返回特权模式

思科设备命令行不区分大小写,与Linux命令行不同

命令输入错误卡住时同时按键盘ctrl+shift+6这三个键即可

 

远程控制终端软件:

SecureCRT

Xshell

 

no

 

Switch(config)# hostname s1     //配置主机名

s1# show running-config    //查看当前的运行配置

Switch(config)#enable password 123    //配置密码为123,之后退出到用户模式再次进入特权模式测试密码

Switch#copy running-config startup-config    //保存配置

Switch#write    //保存配置,同上效果

Switch#erase startup-config   //删除配置文件,恢复出厂设置

Erasing the nvram filesystem will remove all configuration files! Continue? [confirm]         //此时系统询问是否确定删除,按回车即可

[OK]

Erase of nvram: complete

Switch#reload   //重启设备

 

switch(config)#no ip domain-lookup     //禁止dns查询,不会因为错误的命令卡住

Switch(config)#line console 0

Switch(config-line)#logging synchronous    //实现输入同步,不被系统信息干扰

Switch(config)#line console 0

Switch(config-line)#exec-timeout 10 0    //修改10分钟后锁屏,设置0 0 是永不超时

 

 

 

ip  32位     十进制      跨网络的数据传递   192.168.0.1

mac  48位     十六进制    同局域网范围内的数据传递

全球唯一

前24位 厂商标示

后24位 产品的唯一编号

fe54:00:00:00:0b

 

单播    1对1

组播    1对多

广播    1对所有

 

MAC  物理地址     硬件地址

 

8 bit 比特     =    1 byte 字节

 

100Mb   12+MB

mtu  最大传输单元

 

交换机查看MAC地址表

Tarena-sw1#show mac-address-table

 

windows中查看网络信息,比如mac地址使用 ipconfig  /all

 

学习  源MAC地址

广播  

转发  

更新  300秒  

 

vlan数量 默认 允许创建  4096个    0~4095

1000

vlan1是默认存在的

 

 

Switch(config)#vlan 2    //在全局配置模式下创建VLAN2

Switch(config)#no vlan 2    //删除VLAN2

Switch(config)# interface f0/1     //进入f0/1接口

Switch(config-if)# switchport access vlan 2  //将接口加入vlan2

Switch(config-if)# no switchport access vlan 2 //取消加入vlan2

 

将多个接口添加到某个VLAN中:

Switch(config)# interface range f0/1–10   //进入组接口模式

 

Switch# show vlan brief   //查看vlan摘要信息

 

提前熟悉路由器基本操作

使用2911路由器可以测试以下配置:

模式的切换(注意,路由器接口是千兆的 gigabitethernet 0/1),配密码,改主机名,保存,重启,清空配置等。。。

 

 

思考:

如何使同vlan设备互通

 

 

trunk   中继链路,可以实现不通vlan的数据在一条链路中传递

 

Switch(config-if)#switchport mode trunk   //配置接口为trunk模式

 

access  接入链路  可以承载1个vlan

trunk   中继链路  可以承载多个vlan

 

以太通道,提高带宽,增加可靠性

Switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 – 2   //同时进入1口与2口

Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode on    //捆绑为以太通道

 

Switch(config-if)#shutdown   //关闭接口

Switch(config-if)#no shutdown   //开启接口

 

Switch# show etherchannel  summary    //查看以太通道汇总信息


 

 

MAC  48位     6字节     前24位厂商标示    后24位产品唯一编号  

MTU  最大传输单元   1500

  1. 学习  
  2. 广播  
  3. 转发  
  4. 更新  超300秒,链路down

vlan  广播控制   增加安全  提高带宽利用   降低数据延迟

trunk   打标记

以太通道  增加带宽,提高可靠

 

 

192.168.1.1/24

网络位  主机位

255.255.255.0

 

网络ID

192.168.1.0

广播地址

192.168.1.255

 

192.168.1.2/24

子网掩码

A 1~127

255.0.0.0

B 128~191

255.255.0.0

C 192~223

255.255.255.0

 

192.168.1.1/16

 

192.168.10.1/16

 

172.16.0.1

172.16.0.0

 

172.16.10.1

172.16.0.0

 

Router(config)#interface gigabitEthernet 0/0    //进入千兆接口

Router(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0   //配置ip地址

Router(config-if)#no shutdown //开启接口

Router#show ip route      //查看路由表

C  直连路由,接口配置好ip,并开启后自动生成

S  静态路由  ip route

S* 默认路由  ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳

      动态路由

只允许配置对外方向,否则容易出现路由环路

 

路由器1配置的静态路由

Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2  

路由器2配置的静态路由

Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1

 

静态路由如果配置错误要及时删除

Router(config)#no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1

 

配置思路:

1,检查路由表 (show ip route),找到无法到达的网段

2,使用静态路由,添加网段

 

三层交换机=二层转发+三层路由

 

在三层交换机启用路由功能

Switch(config)# ip routing

 

配置虚接口的IP

Switch(config)# interface vlan 1

Switch(config-if)# ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

Switch(config-if)# no shutdown

 

在三层交换机上配置Trunk前要先指定接口封装为802.1q

Switch(config)#interface fastEthernet 0/24

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

Switch(config-if)#switchport mode trunk

 

排错思路:

1,检查ip地址与网关

2,检查接口是否加入相应的vlan

3,网关设备(三层交换)的vlan虚接口ip是否配置正确并开启

4,交换机与交换机之间的链路是否配置为trunk

5,三层交换的路由功能是否开启

 

show ip interface brief //查看接口摘要信息,是否配置ip,是否开启

三层交换机配置默认路由前往外网:

Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.4.2

 

 

 


宣告   向动态路由邻居通告自身所连接的网段

 

准备使用动态路由前将路由器的静态路由删除

三层交换机的默认路由保留

 

首先在三层交换机配置:

Switch(config)# router ospf 1 //启动OSPF路由进程

指定OSPF协议运行的接口和所在的区域

Switch(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Switch(config-router)# network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

Switch(config-router)# network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0

Switch(config-router)# network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0

然后在路由器中配置

Route(config)# router ospf 1 //启动OSPF路由进程

指定OSPF协议运行的接口和所在的区域

Route(config-router)# network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0

 

排错,分别检查三个方面:

vlan

ip

路由

 

传输层实现了端到端的数据传递

0~65535  端口总数

1~1023 常用端口

 

SYN  想与对方建立连接

ACK  确认

FIN  想与对方断开连接

 

TCP  可靠 ,面向连接,效率低

UDP  不可靠,无连接,效率高

 

访问控制列表(ACL)

读取第三层、第四层 头部信息

根据预先定义好的规则对数据进行过滤

对已经建设好的网络,可以通过ACL管理,使网络环境更加健康

 

标准ACL

基于源IP地址过滤数据包

标准访问控制列表的访问控制列表号是1~99

扩展ACL

基于源IP地址、目的IP地址、指定协议、端口来过滤数据包

扩展访问控制列表的访问控制列表号是100~199

 

192.168.2.1

255.255.255.0

 

0.0.0.255

0.0.0.0

0严格匹配

1不匹配

 

1题  禁止192.168.2.1与192.168.1.1通信,不影响其他数据

Router(config)#access-list 1 deny 192.168.2.1 0.0.0.0    //拒绝192.168.2.1通过

Router(config)#access-list 1 permit any    //允许其他所有人通过

Router(config)# in g0/1

Router(config-if)# ip access-group 1 in    //在接口应用acl

 

2题 只允许192.168.2.1与192.168.1.1通信

Router(config)#access-list 2 permit 192.168.2.1 0.0.0.0    //允许192.168.2.1通过

Router(config)# in g0/1

Router(config-if)# ip access-group 2 in    //在接口应用acl

 

使用扩展acl限制192.168.2.1访问192.168.1.1的ftp服务

Router(config)#access-list 100 deny tcp  192.168.2.1 0.0.0.0 192.168.1.1 0.0.0.0 eq 21

Router(config)# in g0/1

Router(config-if)# ip access-group 100 in    //在接口应用acl

使用扩展acl限制192.168.2.2访问192.168.1.1的www服务

Router(config)#access-list 100 deny tcp  192.168.2.2 0.0.0.0 192.168.1.1 0.0.0.0 eq 80

Router(config)#access-list 100 permit ip any any   //放行其他所有数据

 

A

B

C

 

IPV4 32位 42亿

100.0.0.1     20M   3万

200.0.0.1

 

NAT 网络地址转换,可以将内部私有ip转换为外部公有ip

 

私有ip地址范围

A  10.0.0.0~10.255.255.255

B  172.16.0.0~172.31.255.255

C  192.168.0.0~192.168.255.255

 

 

IPV6 128位

 

 

2,配置静态nat转换

Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.1 100.0.0.2

Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.2 100.0.0.3

 

Router(config)#interface g0/1

Router(config-if)#ip nat outside

Router(config)#interface g0/0

Router(config-if)#ip nat inside

 

静态   一对一    服务器发布服务时才使用

PAT  一对多    端口多路复用,通常只用来访问外网

 

使用PAT技术,让内网所有主机利用外网接口的公网地址出门

首先使用acl定义内部ip地址

Router(config)#access-list 1 permit any

使用pat复用外网接口地址

Router(config)#ip nat inside source list 1 interface g0/1 overload                                

 

 

 


传输层   

TCP  面向连接

三次握手

SYN----ACK,SYN----ACK

四次断开

FIN----ACK----FIN----ACK

 

HTTP  80

DNS   53

SSH   22

FTP   21

SMTP  25

HTTPS 443

 

UDP  不可靠   无连接   效率高

DNS  53

TFTP 69

NTP  123

 

ACL  访问控制列表

标准   针对源ip限制  1~99

扩展   源ip ,目标ip,协议,端口  100~199

 

NAT  网络地址转换,私有ip转换为公有ip

A 10.0.0.0~10.255.255.255

B 172.16.0.0~172.31.255.255

C 192.168.0.0~192.168.255.255

 

 

 

STP  生成树协议,通过临时断开某接口避免广播风暴,当其他链路断开后,此接口会自动恢复,起到备份链路的效果

决定断开接口的是主根网桥与次根网桥

通过修改优先级可以实现主根与次根的配置

优先级默认 32768,越小越优先,如果要修改,必须为4096的倍数

1,在Switch1中配置

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 24576

Switch#show spanning-tree   //查看所有vlan的生成树信息

Switch#show spanning-tree vlan 1  //查看vlan1的生成树信息

阻塞接口  BLK

转发接口  FWD

 

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary   //将当前设备配置为主根

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root secondary  //将当前设备配置为次根

 

 

vlan1   vlan2

 

MS1  vlan1的主根   vlan2的次根

MS2  vlan1的次根   vlan2的主根

 

HSRP  热备份路由选择协议

主要功能:网关备份

 

三层交换机物理接口配置ip首先转换为路由器接口

no switchport 再开启路由功能 ip routing

in vlan 1    //进入vlan1 配置ip

 

路由器

outer(config)#router ospf 1

Router(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0

Router(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0

Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

MS1

Switch(config)#ip routing

Switch(config)#router ospf 1

Switch(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Switch(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

MS2

Switch(config)#ip routing

Switch(config)#router ospf 1

Switch(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Switch(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0

 

 

三层交换机开启HSRP功能:

Switch(config)#interface vlan 1

Switch(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254

Switch(config-if)#standby 1 priority 105

Switch(config-if)#standby 1 preempt

 

 

综合拓扑:

1,为每台2960交换机分别添加10、20、30、40这四个vlan

2,将每台2960交换机的f0/5口分别加入vlan10、20、30、40

注意:最后一台要加5口与6口到vlan40中

SW1#conf t

SW1(config)#in f0/5

SW1(config-if)#switchport access vlan 10     //第一台加vlan10

3,为三层交换机分别添加10、20、30、40这四个vlan

4,将所有交换机与交换机之间的链路配置为trunk

Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1-5

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

Switch(config-if)#switchport mode trunk

5,通过配置生成树协议,实现负载均衡

MS1   vlan10、20 主根   vlan30、40 次根

MS2   vlan10、20 次根   vlan30、40 主根

第一台三层交换机配置:

Switch(config)#spanning-tree vlan 10 root primary   //将当前设备配置为vlan10的主根

Switch(config)#spanning-tree vlan 20 root primary   //将当前设备配置为vlan20的主根

Switch(config)#spanning-tree vlan 30 root secondary  //将当前设备配置为vlan30的次根

Switch(config)#spanning-tree vlan 40 root secondary  //将当前设备配置为vlan40的次根

第二台三层交换机配置:

Switch(config)#spanning-tree vlan 40 root primary   //将当前设备配置为vlan40的主根

Switch(config)#spanning-tree vlan 30 root primary   //将当前设备配置为vlan30的主根

Switch(config)#spanning-tree vlan 20 root secondary  //将当前设备配置为vlan20的次根

Switch(config)#spanning-tree vlan 10 root secondary  //将当前设备配置为vlan10的次根

 

 

 

 

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