hcip（p2p网络与虚拟专线）

目录

 

网络类型

点到点网络协议

1，HDLC

2.PPP

GRE，MGRE技术

---

网络类型

根据数据链路层所使用的协议及规则来进行划分

1.P2P网络 --- 点到点网络

2.MA网络 --- 多点接入网络 --- BMA 广播型多点接入网络

                                           --- NBMA 非广播型多点接入

数据链路层协议（网络类型 ）

以太网协议 ---- 封装数据帧是，需要假如源MAC地址和目标MAC地址 （MAC地址是以太网所独有）

原因：利用以太网建立的二层网络中可以包含多个接口，每个以太网接口之间都可以通过交互以太网帧的形式进行 二层通讯。 ---- 以太网可以组建多节点的网络

所以，以太网属于MA网络，因为以太网是支持广播的，所以以太网应该属于BMA网络。

当一个网络中只能存在两台设备，并且不允许第三台设备加入，这样的网络我们称为P2P网络。（不需要靠MAC地址进行主机的区分）

以太网 ---- 频分 --- 所谓频分，就是一根铜丝上可以同时发送不同频段的信号，而互不干扰。实现按数据的并行发送。

同轴电缆，RJ-45双绞线 --- 数字信号

RJ - 11电话线 --- 模拟信号

光纤 --- 光信号

点到点网络协议

1，HDLC

HDLC ---- 高级数据链路控制协议 --- 一种专门应用在串线链路中的协议

满足标准的HDLC：ISO组织在SDLC的基础上优化得来的

非标的HDLC：各大厂商在标准的HDLC的基础上再进行优化发展而来的。（不同厂商的HDLC和标准的HDLC之间均不兼容）

具体配置

[r1]display interface Serial 4/0/0 --- 查看接口的二层特征

[r2-Serial4/0/0]link-protocol hdlc --- 修改点到点网络二层封装类型

Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N] :y

HDLC从数据包内容来看，字段较少，可以完成的事情较少，仅完成了二层 介质访问控制的工作。

2.PPP

PPP ---- 点到点协议 --- 应用在串线链路的协议

1，因为PPP协议具有相同的标准，所以，其兼容性较强。同时也体现 在，其可以支持任何一种支持全双工的串线之中。

2，有较强的可移植性。 ---- PPPoE

PPP和tcp协议一样，需要去建立相应的PPP会话

PPP会话建立分为三个阶段：

             1，链路建立阶段 --- LCP建立

             2，认证阶段 --- PPP的认证 ---- 可选

             3，网络层协议阶段 --- NCP协商

PPP协议中包含多个成员协议 --- LCP协议 --- 链路控制协议

                                               --- NCP协议（一堆协议的总称） --- 网络控制协议

                                              --- IPCP协议 ---- 主要针对三层使用的时IP 协议时进行性网络层参数                                                                            协商的NCP协议

PPP的帧结构

 F -- flag -- 相当于以太网帧中的前导符

A -- Address -- 始终用FF来填充（8位二进制全1）

C -- Control -- 固定取值00000011

协议 --- 表明后续信息部分所采用的协议类型。

FCS --- 帧校验序列 --- 进行数据完整性的校验

1，链路建立阶段 ---- LCP建立 --- 主要任务是通过LCP协议来进行建立链路时所需的一些参数的协商工作。

MRU --- PPP帧的数据部分所能携带的最大字节数

第二阶段认证部分是否需要进行以及如何进行也需要在LCP建立阶段进行 协商。

2，认证阶段 --- PPP的认证阶段可以调用AAA来进行认证

PPP的认证可以是单向认证也可以是双向认证

1）PAP --- 密码认证协议

如果认证选择的是PAP协议，则被认证方将用户名和密码以明文的形式发送给认证方。如果认证成功，认证方将回一个ACK进行确认。如果认证失败，则将回复NAK报文。

PPP认证具体配置（通过aaa进程配置）

PAP：

认证方

[r2-aaa]local-user changan password cipher jiayou

Info: Add a new user.

[r2-aaa]local-user changan service-type ppp

[r2-Serial4/0/0]ppp authentication-mode pap --- 接口配置PA认证

被认证方：

[r1-Serial4/0/0]ppp pap local-user changan password cipher

jiayou --- 接口配置登录用的用户名和密码

2）CHAP --- 挑战握手协议 --- 安全性更高，因为认证传递的不是明文信息，而是通过比对摘要值的方法来进行认证的。

摘要值 --- 通过HASH算法计算得出的 --- HASH（散列函数）：可以将任意长度的输入转换成固定长度的输出。 ---- 这个固定长度的输出就是 摘要值 。 --- MD5 --- HASH算法中的一种，可以将任意长度的输入转换为 128位的输出。

HASH算法的特点：

       （1）不可逆性 --- 一种压缩映射

       （2）雪崩效应 --- 如果我们输入中存在细微的变化，则输出的摘要值将发生明显的变化

CHAP认证具体配置（通过aaa进程配置）

认证方

[r2-aaa]local-user changan password cipher jiayou

Info: Add a new user.

[r2-aaa]local-user changan service-type ppp

[r2-Serial4/0/0]ppp authentication-mode chap --- 接口配置PAP认证

被认证方：

[r1-Serial4/0/0]ppp chap user changan

[r1-Serial4/0/0]ppp chap password cipher jiayou --- 接口配置登录用的用户名和密码

3，网络层协议阶段 --- NCP协商 --- IPCP --- 主要是通过IPCP协议去协商网络层的相关参数。

1，IP地址

2，IP报文的压缩格式

 通过NCP协商机制，可以自动下发IP地址。

通过NCP协商自动获取IP地址

获取方配置：

[r1-Serial4/0/0]ip address ppp-negotiate

发放IP地址方配置：

[r2-Serial4/0/0]remote address 2.2.2.2

GRE，MGRE技术

问题：如何让分公司和居家办公的员工可以访问到公司总部的服务器

1.搭建物理专线

直接用一条网线将分公司及居家办公的员工和公司总部的服务器连接

物理专线 ---- 成本高，个人未知不确定

2.搭建虚拟专线

VPN --- 虚拟专用网 --- 虚拟的专线

VPN --- 核心技术 --- 隧道技术 --- GRE

GRE --- 通用路由封装 --- 创建一条点到点的隧道

MGRE --- 多点通用路由封装技术

GRE

例：现想让私网网段192.168.1.0/24 ，与192.168.2.0/24 通过isp进行相互间的连通

 注：192.168.3.0/24 网段为虚拟专线，并非真实存在。

我们希望的走法

SIP：192.168.1.1    DIP：192.168.2.1 数据

真实数据包的走法

SIP：12.0.0.1          DIP：23.0.0.2 数据

加入GRE之后

SIP： 12.0.0.1   DIP： 23.0.0.2    GRE    SIP：192.168.1.1      DIP：192.168.2.1 数据

隧道技术 --- 在隧道的两端通过封装以及解封装技术在公网上建立一条数据通道。使用这个数据通道进行数据传输。

注意，一旦隧道建立成功护，将会把两边的私网融合成一个私网。所以， 在一开始分配私网网段时，就需要考虑，避免网段冲突。

GRE的配置

1，创建隧道接口

[r1]int Tunnel 0/0/?

<0-511> Tunnel interface interface number

[r1]int Tunnel 0/0/0

[r1-Tunnel0/0/0]

2，隧道接口配置IP地址

[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24 --- 配置的是个私网地址

3，定义封装类型

[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre

4，定义封装内容

[r1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1

[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.0.0.2

GRE的问题 --- 因为GRE搭建的是一个点到点的隧道，所以导致其扩展性较差（当存在多个私网需要相互连接时，需要彼此之间都搭建GRE隧道才行）

MGRE

MGRE搭建的网络类型

因为MAGRE搭建的逻辑拓扑是一个多节点的网络，但是，发送信息时 依然是点到点的发送，无法使用广播或者组播行为，所以，这样的网络我 们可以称为 NBMA网络 。（他属于逻辑上搭建出的NBMA网络，真正意义上物理设备搭建出的NBMA网络是 帧中继 。）

例：现要连通各路由器间的私网网段

 这个私网网段要连通通过MGRE的封装要先进行中心站点和分支站点的选取，现限定R1为中心站点其余都为分支站点进行配置，中心站点一般不能随易改变接口和IP地址，但分支站点可能会改变自身的接口或IP地址，所以在此我们要引入一个新的协议 ------ NHRP协议

NHRP协议 --- 下一跳解析协议 ---- 自动学习隧道地址和物理地址的对应关系的一种方法。

原理：需要在私网中选出一个物理接口不会发生变化的作为NHRP的中心（中心站点）（NHS --- 下一跳服务器）。剩下的分支都需要知道中心的隧道IP 和物理接口IP，他们需要将自己的物理接口IP和隧道IP发送给中心 （如果分支的物理接口的IP地址发生变化，则需要立即将对应关系重 新发送）。这样，NHS将会收集所有分支的地址映射关系。之后需要通讯时，查看对应关系，封装对应的接口IP地址即可。分支之间需要 进行通讯，则先将数据发给中心，由中心进行转发。

----- 这种中心站点到分支站点的架构 --- HUB-SPOKE架构

MGRE的配置过程

给中心站点进行配置（边界路由器出接口的公网IP地址不会发生变化的作为NHS，即中心站点）

[r1]int t 0/0/0 --- 创建隧道接口

[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.5.1 24 ------- 配置隧道IP地 址

[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp -------- 选择封装类型 ---- 选择MGRE

[r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.1 --------------------- 定义源IP地址

[r1-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100 --------------- 创建NHRP域

给分支站点进行配置

[r2]int t 0/0/0

[r2-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.5.2 24

[r2-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp

[r2-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/1 --- 以接口作为 封装源，以应对IP地址的变化

[r2-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100 --------------- 加入NHRP域，必须是和中心站点创建相同的域

[r2-Tunnel0/0/0]nhrp entry 192.168.5.1 15.0.0.1 register --- 找中心站点进行注册地址

同理可以给其他 分支站点进行配置，这里不再赘述。

注：display nhrp peer all --- 可以在中心站点查看NHRP信息收集情况

在MGRE的配置前提下进行rip获取路由的注意事项

1.要开启伪广播

原因：中心站点可以收到分支的数据包，但是分支不能收到中心站点的数据包 --- （MGRE环境下             不支持广播或者组播行为） ---- 在中心站点开启伪广播：分别给所有节点发送单播以达到               广播的效果让其他的 分支站点可以收到中心站点发的rip包

具体配置（R1接口配置）

 [r1-Tunnel0/0/0]nhrp entry multicast dynamic --- 开启中心站点伪广播

2.关闭rip的水平分割

原因：水平分割的原理是从哪个接口学来的不能从哪个接口发出，所以导致分支站点除了能学到中心站点的路由信息外，其他分支站点的rip包均无法从R1的出接口发出故无法收到分支站点的路由信息

[r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon --- 关闭接口水平分割功能