H3CEN--02

局域网基本原理

1、使用的协议和线缆

物理层：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电

数据链路层：以太网（唯一事实标准）、令牌环、FDDI

网络层：IP、IPX。。。

2、局域网设备

集线器：总线型、同一冲突域、物理层、无寻址能力、泛洪

交换机：内部每两个接口有一条独立线路、独立冲突域、数据链路层、MAC寻址、单点转发

冲突域：设备发送数据会产生冲突的网络范围

CSMA/CD：冲突检测、载波监听、多路访问

3、局域网线缆

双绞线（100m）

线型：

直连线：异类直连

交叉线：同类交叉

线序：

T568A：绿白—1，绿—2，橙白—3，蓝—4，蓝白—5， 橙—6，棕白—7，棕—8

T568B：橙白—1，橙—2，绿白—3，蓝—4，蓝白—5， 绿—6，棕白—7，棕—8

发送：橙白、绿白，接收：橙、绿  （避免电磁干扰）

接口类型：RJ-45、RJ-11

光纤

多模：成本低、纤芯较粗、传递多种光源

单模：成本高、纤芯较细、只传递单一光源

广域网基本原理

1、接入分类

接入到互联网、远程连接到分支机构（高速专线、VPN）

2、使用的协议和线缆

物理层：串行线缆、光纤（EPON）

数据链路层：ppp（点到点）、以太网、淘汰（HDLC、帧中继）

网络层：IP

3、连接方式

电路交换：PSTN（公共交换电话网）、ISDN（淘汰）

分组交换：是一种通信方式，它将数据分成多个较小的等长数据段，每个数据段前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，这些数据段称为分组。分组交换的本质是存储转发，即将接收到的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上。

ADSL：

EPON：

IP基本原理

1、作用

标识节点和链路

寻址和转发

适合各种数据链路

2、结构

IP网络由多个网段构成，每个网段对应一个链路

路由器负责将网段连接起来，适配链路层协议，在网络之间转发数据包

3、IP头格式

长度：20--60

Version：4或6（ipv4或ipv6）

IHL：IP header 长度，没有选项，则一般为5（5x32bit＝20B） 

TOS：标识数据包的优先级（QOS）

３位优先权字段（已经弃用）   

４位TOS字段：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本（这四者冲突，只能选择一个）    

１位保留字段，必须为０

Total Length：总长度

Identification：IP 报文的唯一id，分片报文的id 相同，便于进行重组。 （标识符）来自于那个数据包

Flags：标明是否分片

 第一位：保留

第二位：是否允许分片（置０：允许，置１：不允许），如果置１，但是IP报文长度超过MTU则被丢弃

第三位：结束标志（最后一片置１，表示已经完了，其余的置０）

Fragment Offset：描述分片在数据包中的位置

TTL：生存时间，即路由器的跳数，每经过一个路由器，该TTL 减一，因此路由器需要重新计算IP报文的校验和。 （防环）

Protocol：标识上层协议，ICMP：1，TCP：6，UDP：17

Header Checksum：校验序列。IP header校验和，接收端收到报文进行计算如果校验和错误，直接丢弃。

Padding：填充0到4字节的倍数

4、MTU

最大传输单元

接口收发数据支持的单个包的最多长度

以太网：MTU1500Byte

PPPOoE：MTU1492Byte

5、IP地址

定义：网络层地址

格式：32位，点分十进制；网络位+主机位；网络位长度和数字完全一致的地址属于同一网段

分类：划分不同的网络规模

127.X.X.X：TCP/IP协议栈能用，标识本机

公网地址：可以在互联网上寻址的地址，全球唯一

私网地址：10.X.X.X、172.16.X.X-172.31.X.X、192.168.X.X；自动私有地址169.254.X.X；

运营商专用：100.64.X.X-100.127.X.X

6、ARP协议

定义：地址解析协议，把IP地址解析位Mac地址

工作原理：（广播请求，单播回应）

7、RARP协议

逆向地址解析协议

根据本机自己的MAC地址，查询本机自己的IP地址

8、ICMP协议

Ping：网络连通性

traceroute ：路由跟踪，开启路由跟踪。

ip ttl-expries enable

ip unreachables enable

9、IP数据转发原理

10、网关（Gateway）

本网段出口的IP地址

交换机只进行数据转发，且只能在同一网段

路由器隔离广播域，可以进行封装和解封装（MAC）

都有寻址功能，都有缓存表，都有对应的协议进行学习