H3CNE构建中小企业网络（上）面向零基础

学习参考【2023年】H3CNE认证网络工程师完整培训视频教程_上

第一章 计算机网络的概述

定义

计算机网络是一组自治计算机互连的集合。

基本功能

• 资源共享
• 分布式处理与负载均衡
• 综合信息服务

计算机网络的演进

计算机网络的类型

• 局域网 LAN (Local Area Network)
  →通常指几千米以内的,可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其他设备的集合
  →由用户自行建设,使用私有地址组建的内部网络
• 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
  →覆盖范围为中等规模,介于局域网和广域网之间,通常是在一个城市内的网络连接(距离为10KM左右)
  →由运营商或大规模企业建设,连接城市范围的网络
• 广域网 WAN (Wide Area Network)
  →分布距离远,它通过各种类型的串行连接以便在更大的地理区域内实现连接
  →由运营商建设,连接全国各个城域网的网络
  →又称骨干网、核心网、传输网

CO：局端，路边经常见到的大铁箱子

网络拓扑

定义： 网络设备连接排列的方式。

分类：

• 总线型拓扑：所有设备共享一条公共线路，线路中断会导致所有设备中断通讯。

• 环型拓扑：所有设备共享一条环型总线，本质上仍然是总线型。

• 星型拓扑：其他节点都与中央节点直接相连，某条线路中断不会影响其他节点，中央节点故障会导致全网中断。

• 树型拓扑：星型拓扑的进一步发散型。
  优点：结构简单,组网成本低，维护管理容易。
  缺点：中央节点压力大，可靠性差

• 网状拓扑：节点之间有多条线路可达。
  优点：可靠性高
  缺点：组网成本高，维护管理复杂（成本主要不是指多连了几根线，而是解决该拓扑引发的环路问题的额外开销）
  

电路交换与分组交换

• 电路交换:基于电话网的电路交换（专线）
  →优点:延迟小、透明传输
  →缺点:带宽固定,网络资源利用率低,初始连接建立慢
• 分组交换:以分组为单位存储转发（例：交换机）
  →优点:多路复用,网络资源利用率高
  →缺点:延迟大,实时性差,设备功能复杂

衡量计算机网络的主要指标

• 带宽(bandwidth)
  →单位时间内能够传输的数据总量，带宽越大，网络质量越好。
  →通常以bps为单位 bit per second 每秒钟能向线缆上传递或施加多少次电压
  →例如以太网带宽为10Mbps,快速以太网为100Mbps

• 延迟(delay)
  →数据从一个节点到达另一个节点消耗的时间
  →单位:ms 1/1000秒
  →延迟越低,网络质量越好

• 数据单位：
  1Kb=1024b
  1Mb=1024Kb
  1Gb=1024Mb
  1Tb=1024Gb
  Byte：字节,一个数字或字母占用1字节,一个汉字占用2字节
  bit：比特,1Byte=8bit

协议和标准

• 协议：数据通讯双方共同遵守的通讯规则

• 标准：公认的,所有厂商所共同遵守的协议规则

• 标准化组织：制定定义国际公认参考标准的组织团体

• 常见国际标准组织：
  国际标准化组织(ISO)
  电子电器工程师协会(IEEE)
  美国国家标准局(ANSI)
  国际电信联盟(ITU)
  INTERNET架构委员会(IAB)

第二章 OSI参考模型和TCP/IP参考模型

OSI参考模型

• 概念：OSI参考模型定义了网络中设备所遵守的层次结构，由ISO国际标准化组织去定义。

• 产生背景：
  各大IT设备厂商只支持自己的私有协议,跨厂商设备兼容性差；
  用户购买和维护成本高；
  不利于网络技术发展。

• 优点：
  开放的标准化接口,协议不再封闭；
  多厂商设备兼容；
  易于理解、学习和更新协议标准；
  实现模块化工程,降低开发难度；
  便于故障排除。

• 分层：
  1.物理层： 定义电压、接口、线缆标准、传输距离、传输介质等物理参数
  2.数据链路层： MAC地址寻址
  3.网络层： IP地址寻址、路由
  4.传输层： 数据分段、建立端到端连接、维护传输可靠性
  端口用于区分同一台计算机上的不同应用程序（与时隙有关）
  TCP:可靠的传输
  UDP:不可靠的传输
  5.会话层：建立、维护、拆除应用程序间的会话
  区分同一个应用程序的不同访问者
  6.表示层： 定义数据格式、结构;数据加密、压缩
  7.应用层： 为应用程序进程提供网络服务

• OSI参考模型的问题：
  划分层次过多,会话层、表示层存在意义不大
  IP协议成为事实的网络层唯一协议，多兼容性失去意义

TCP/IP参考模型

数据封装和解封装

第三章 局域网基本原理

• 使用的协议及线缆：

  • 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（淘汰）、FDDI（光纤分布式接口，淘汰）
  • 网络层：IP（唯一事实标准）、IPX（淘汰）、Apple talk（淘汰）

• 局域网设备：

  • 集线器：
    内部为总线型拓扑；
    任意时间只能由一台主机占用总线,连接的所有设备位于同一冲突域；
    工作在物理层,没有寻址能力,所有数据泛洪式转发。
  • 交换机：
    内部每两个接口都有一条独立线路,每个接口都是独立的冲突域；
    工作在数据链路层,基于MAC地址寻址,数据可单点转发。
  • 冲突域：
    设备发送数据会产生冲突的网络范围；
    集线器的所有接口在同一个冲突域；
    交换机的每个接口都是一个独立的冲突域。
  • CSMA/CD：
    带冲突检测的载波侦听多路访问。

• 局域网线缆
  

• 双绞线不能超过100m

• 华三产品支持线序的自适应，盲插就可以了

第四章 广域网基本原理

使用的协议及线缆

连接方式

广域网接入分类

• 接入到互联网
• 远程连接到分支机构：高速专线（贵且非常可靠）、VPN（相对便宜，可靠性较高）