交换机、路由器、IP

交换机的基本原理
了解MAC地址的概念
了解以太网帧结构
理解交换机转发原理
数据链路层的功能2-1
数据链路层
位于网络层与物理层之间
交换机、路由器、IP_第1张图片
数据链路层的功能2-2
数据链路层的功能
    • 数据链路的建立、维护与拆除
    • 帧包装、帧传输、帧同步
    • 帧的差错恢复
    • 流量控制
以太网
以太网工作在数据链路层
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以太网的发展
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以太网MAC地址
以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备
MAC地址--硬件地址--物理地址地址
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以太网帧格式
Ethernet II帧格式
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交换机设备简介
Cisco交换产品体系
Cisco 2960系列交换机
一款入门级交换机,属于Cisco2950系列的升级产品
Cisco 3560系列交换机
一款企业级交换机,属于Cisco3550系列的升级产品
Cisco 4500系列交换机
一款模块化的交换机,实现功能化扩展保护企业投资
Cisco 6500系列交换机
一款高端交换机设备,主要用于大型企业网或电信运营商网络
设备型号
说明
WS-C2960-24TT-L
24个10/100 + 2个10/100/1000端口
WS-C2960-24TC-L
24个10/100 + 2个双介质千兆以太网上行链路端口
WS-C-24TC-L
20个10/100/1000 + 4个双介质千兆以太网上行链路端口
WS-C2960-48TT-L
48个10/100 + 2个10/100/1000端口
WS-C2960-48TC-L
48个10/100 + 2个双介质千兆以太网上行链路端口
交换机的工作原理
    • 交换机的转发原理
    • 先学习,后转发
初始状态
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MAC地址学习
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广播未知数据帧
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接收方回应
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交换机实现单播通信
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交换机以太网接口的工作模式
交换机以太网接口双工模式
单工
两个数据站之间只能沿单一方向传输数据
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半双工
两个数据站之间可以双向数据传输,但不能同时进行
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全双工
两个数据站之间可双向且同时进行数据传输
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交换机以太网接口速率
接口连接时进行协商
协商失败则无法正常通信
VLAN
一个VLAN是一个广播域
默认情况下,交换机所有的端口属于相同的VLAN
激活网口:
ifup 网口名(需要读取配置文件)
ifconfig 网口名 up(不需要 读取配置文件)
检查网线是否接好
先激活网口
先ethtool 再查看link detected
一个广播域就是一个网段
不同网段(广播域)的主机需要通信,就需要路由器
IP地址
定义了基于IP协议的逻辑地址
连接不同的媒介类型
选择数据通过网络的最佳路径
IP包头的格式
版本( 4
首部长度( 4
优先级与服务类型( 8
总长度( 16
标识符( 16
标志( 3
段偏移量( 13
TTL 8
协议号( 8
首部校验和( 16
源地址( 32
目标地址( 32
可选项
数据
版本字段,IP v4
IP包头部长度,因为长度可变,因此需要定义
优先级与服务类型,提供3层的QoS优先级与服务类型,提供3层的QoS
IP数据总长度
上层来的数据到IP层会被分段,这几个字段用来对数据包进行标识,使在数据到达目的端重组的时候,不会乱序
生命周期字段,经过一个路由器值减1,为0时,数据包丢弃。为了防止一个数据包在网络中无限的循环下去。
协议字段,用来标识封装的上层数据是UDP还是TCP,UDP是17,TCP是6
IP地址的作用
用来标识一个节点的网络地址
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2进制
10进制逢10升位
包含数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
2进制逢2升位
只包含数字0、1
10进制数
2进制数
0
0
1
1
2
10
3
11
4
100
5
101
6
110
7
111
8
1000
9
1001
10
1010
2-10进制转换
10进制的8转换成2进制数是多少?
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因此,10进制的8转换成2进制为1000
10-2进制转换
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IP地址的组成
32位,4字节
用十进制数表示,用 . 分隔
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IP地址的分类
关心A、B、C三类地址形式
ip地址分为网络位,主机位
网络位表示一个网段
主机位表示网段中的某个主机
网络位不能全为0
127开头的IP表示本机,配置给虚拟的网口(lo)的
ping 120.0.0.1判断TCP/IP协议是否正常
一个IP地址的主机位全为0,该IP是网络地址(网络ID)
一个IP地址的主机位全为1,该IP是广播地址
每个网段都有1个网络地址和1个广播地址
B类中:169.254开头的IP,是 自动获取IP无法获取成功 的时候使用
ABC类IP中,部分网段是私有的,局域网中随便用
A:10开头
B:172.16-172.31
C:192.168开头
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子网掩码
子网掩码的位数也是32位,分4段,每段8位
子网掩码的长度对应于ip地址网络部分的位数
子网掩码的作用是用来确定网段的
有效ip地址段=网络部分(网段)+主机部分
路由器的作用是实现跨网段通信
一个广播域是一个网段
用1对应IP的网络位,用0对应主机位
子网划分原因
满足不同网络对IP地址的需求
实现网络的层次性
IP地址分类
有类地址
无类地址

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