CCNA第二讲笔记

网络定义：一组由介质（线缆）互联的网络设备（路由器、交换机）和终端系统（PC）；

工作组：局域网范畴，范围最小的局域网，且不涉及网络设备。台式机需要有多块网卡，利用双绞线与其他台式机进行互联，扩展性差。

网络意义：通过让应用程序进行数据传输，从而实现数据共享

拓扑结构：描述拓扑类型

总线型拓扑：以太网拓扑，利用Hub集线器通过双绞线连接PC

局域网协议：

以太网

令牌环：中间系统是交换机（令牌环交换机），优势可以绝对避免冲突。拿到令牌信令的机器才能发送数据，令牌沿着单一方向进行传递。缺点，若摸一个链路断掉，整个令牌环失去效果。

FDDI（双环）：光纤分布式数据接口

描述网络的标准：

（1）带宽：单位时间内，某一节点能够发送、接受数据流的总和。注意：带宽与速度不同，带宽是速率，而不是速度。在介质中传递的速度是光速的十分之一。

（2）延迟：电流传输速度、转发延迟、网络拥塞延迟、比特转成脉冲信号的延迟。

独享带宽：每台PC独占带宽

共享带宽：多台PC共享带宽

双工模式：

单工（光纤）：只能在一个方向传输

半双工：支持双向传输，但在任意时刻只能沿某一方向传输

全双工：支持双向传输，任意时刻两个方向都能传输，PC支持全双工

集线器接口带宽：10Mbps，共享带宽

接口规格：8、12、24、48  

工作模式：半双工，无法识别控制信息，所有连接集线器的线缆和设备都处于半双工状态

集线器工作原理：A发送报文到集线器，集线器拷贝若干份，对信号进行发动后，转发给连接到集线器的其他设备

（1）泛洪：泛洪浪费宽带、浪费接受者CPU资源

（2）信号放大：双绞线传输信号有损失，还原信号后重新发送

若A和B都接在集线器上，A向集线器发送数据，此时B也向该集线器发送数据，会产生冲突碎片。A发送的数据，集线器进行泛洪。B发送的数据和泛洪的数据进行了叠加，生成无效的冲突碎片，冲突碎片会发给集线器和B。集线器没有识别错误数据的机制，会泛洪冲突碎片，这样所有的设备都会收到冲突碎片。

冲突域：冲突产生时，冲突碎片所能影响到的设备的集合。

与集线器互联的设备处于同一冲突域。

如何解决冲突？

CSMA/CD:载波监听多路访问冲突检测

当发送数据前先监听网络，若没有人发送时，则发送数据。若有人发送，则等待。但不能完全避免冲突，如有A、B、C三台PC，A先发数据，BC检测到A在发数据，所以等待。等A发送完毕，若BC同时发送，则产生冲突。

若何优化？

信令（用来警告）+随机计时器。第一台收到冲突碎片的设备，发送信令。到达集线器后，泛洪信令告知所有设备冲突产生，然后待发数据的设备都开启一个随机计时器。只有随机计时器过期后，再次监听链路，若链路没有人发送数据，才能允许发送。

星形拓扑：

是一个局域网拓扑，也是一个广域网拓扑。

中间系统是以太网交换机。与总线型拓扑的区别就在于总线型用的是集线器。交换机提供独享带宽，一般支持百兆、千兆以及万兆带宽。交换机是全双工模式。

交换机能够识别一些控制信息（MAC地址），集线器则不行。

NIC（Net Interface card）：网卡

MAC（Media Access Control）：介质访问控制地址，以太网专用地址。硬件地址、物理地址、二层地址。用来唯一定位网卡，出厂时烧入网卡的ROM存储器。6个字节，48位。表示方法有两种（1）微软 XX-XX-XX-XX-XX（2）思科XXXX.XXXX.XXXX

OUI（Organizationally Unique Identifier）：组织唯一标识符，MAC地址的前3个字节，后面3个字节叫Interface ID

MAC地址向IANA（Internet Assigned Numbers Authority 互联网数字分配机构）购买，购买的是OUI

CAM表：Content Addressable Memory内容可寻址寄存器，至少包含MAC地址、对应的交换机接口

默认情况下CAM为空表，可以通过静态和动态的方式进行填充。人工写入到交换机是静态写入，动态过程指的是将源MAC和对应的接口保存下来，保存的时间有限，而静态写入的保存时间是永久。若某个接口坏了，交换机删除所有该接口的记录，但静态的不会过期。

FCS：Frame Check Sequece 帧校验序列，位于帧的末尾。帧头用MD5算法得到4个字节的散列值，保存在帧尾。接受者也计算一次，与帧尾的FCS进行比较。若一致则为合法帧。

交换机工作原理:

（1）检查帧是否合法，是否为冲突碎片：通过FCS

（2）放大信号

（3）动态学习

（4）查找CAM表

（5）没查找到泛洪

单播流量：点对点，一个发一个结点收

组播流量：一对多，自由接收

广播流量：一对多，强制接收，IPV4地址 255.255.255.255，MAC地址 FF.FF.FF.FF

广播域：广播报文能影响到的设备的集合，与交换机连接的设备与交换机共处一个广播域。交换机会划分冲突域，不允许冲突碎片离开交换机。

VPN：虚拟专网

中间的是帧中继交换机（VPN解决方案，运营商设备），R1/R2/R3为路由器。相隔甚远的多台路由器，看上逻辑的直连，共享同一个网段。

某一个结点为Hub，其他结点为spoke。Hub可以直接与spoke通信，spoke与spoke的通信需要跨越hub。

路由器：三层设备

带宽：10M、百兆、千兆、万兆

双工模式：全双工

基于路由表，实现网段与网段的通信，网段就是广播域。切分冲突域，切分广播域。

网桥相当于交换机，上图有11个冲突域和2个广播域

OSI中：

Hub位于第一层，交换机位于第二层，路由器位于第三层

PDU协议传输单元，在数据前加上一些控制信息，应用层的PDU称为数据，传输层的PDU称为数据段，网络层的PDU称为数据包，数据链路层称为帧

应用层：应用程序连接互联网

表示层：协商彼此支持的数据表示形式，压缩、编码、加密等等。如A何B用QQ进行聊天，A用windows，B用苹果。所以要协商彼此支持的编码格式。

会话层：建立、维护、删除逻辑会话连接。此时数据还没有离开PC

传输层：MTC最大传输单元，若数据太大需要分片。加上传输层控制信息后，此时还没有离开PC。1-1023为知名端口

网络层：添加源目IP地址等控制信息后，此时还不能发送。。

数据链路层：添加源目MAC地址后，可以发送了。发送的不是数据包而是数据帧

物理层：转换成比特，转换成脉冲信号发送出去。