本文全面介绍了网络技术的基础概念，包括网络功能、发展阶段、标准化组织、网络类型如WAN和LAN，以及计算机网络设备布局。深入解析了OSI七层模型和TCP/IP五层模型，详细阐述了网络设备配置、IP地址分配、VLAN、Trunk、路由配置、动态路由、ACL、NAT等核心网络技术，以及STP和HSRP等高级网络协议。
网络功能：
- 资源共享
- 信息传递
- 提高可靠性 云盘
- 增加系统处理能力 web
发展阶段：
60年代 --->分组交换
70-80年代---->tcp/ip
90年代后------>web技术
标准化组织：
ISO 国际标准化组织
ANSI 美国国家标准化局
ITU-T 国际电信联盟-电信标准部
IEEE 电气电子工程师学会
WAN广域网 =====>
连接远距离的计算机网络
LAN局域网 =====>
连接较短距离内的计算机
计算机与网络设备的布局：
点到点，2台设备之间有一条单独的连接；专用的广域网 中电路连接的两台路由器
星形，易于实现、网络扩展 ，方便故障排查 。但组网成本较高，中心节点压力大
网状，一个节点与其他多个节点相连，提供冗余性和容错性，可靠性高，组网成本高
osi七层模型 （理论框架）
物理层 建立、维护、断开物理连接
数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址，差错校验等功能
网络层 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
传输层 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验
会话层 建立、管理、中止会话
表示层 数据的表示、安全、压缩
应用层 网络服务与最终用户的一个借口
tcp/ip五层模型 （实际应用）
| 应用层 | HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS | 上层数据 | 计算机 | |
| 传输层 | TCP UDP | TCP头部，上层数据 | 数据段 | 防火墙 |
| 网络层 | ICMP IGMP IP ARP RARP | IP头部，TCP头部，上层数据 | 数据包 | 路由器 |
| 数据链路层 | 由底层网络定义的协议 | MAC头部，IP头部，TCP头部，上层数据 | 数据帧 | 交换机 |
| 物理层 | 由底层网络定义的协议 | 比特流 | 网卡 |
10000Mbit
100000000bit
1k=1000
1M=1000k
100M cat5
100M cat5e 超五类
1000M cat6
10000M cat7
物理层
为数据端设备提供传输数据的通路
RJ - 45 常用的公用电信网络的接口
光纤接口： 用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤无源组件
FC 圆形带螺纹光纤接头
ST 卡接式圆形光纤接头
SC 方型光纤接头
LC 窄体方形光纤接头
MT-RJ 收发一体的方型光纤接头
双绞线
UTP 非屏蔽双绞线 STP 屏蔽双绞线
cat5 100Mbps
cat5e 100Mbps
cat6 1000Mbps（1Gbps）
cat7 10000Mbps（10Gbps）
T568A ：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕
T568B：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕
直通线
交叉线
全反线
准备win2008环境，
用户模式
Switch>
特权模式（一般用于查看配置信息）
Switch>enable
Switch#
全局配置模式（所做的配置对整个设备生效）
Switch#configure terminal
Switch(config)#
接口模式
Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
Switch(config-if)#
exit 返回上一模式
end或快捷键 crtl+z 返回特权模式
思科设备命令行不区分大小写，与Linux命令行不同
命令输入错误卡住时同时按键盘ctrl+shift+6这三个键即可
远程控制终端软件：
SecureCRT
Xshell
no
Switch(config)# hostname s1 //配置主机名
s1# show running-config //查看当前的运行配置
Switch(config)#enable password 123 //配置密码为123，之后退出到用户模式再次进入特权模式测试密码
Switch#copy running-config startup-config //保存配置
Switch#write //保存配置，同上效果
Switch#erase startup-config //删除配置文件，恢复出厂设置
Erasing the nvram filesystem will remove all configuration files! Continue? [confirm] //此时系统询问是否确定删除，按回车即可
[OK]
Erase of nvram: complete
Switch#reload //重启设备
switch(config)#no ip domain-lookup //禁止dns查询，不会因为错误的命令卡住
Switch(config)#line console 0
Switch(config-line)#logging synchronous //实现输入同步，不被系统信息干扰
Switch(config)#line console 0
Switch(config-line)#exec-timeout 10 0 //修改10分钟后锁屏，设置0 0 是永不超时
ip 32位 十进制 跨网络的数据传递 192.168.0.1
mac 48位 十六进制 同局域网范围内的数据传递
全球唯一
前24位 厂商标示
后24位 产品的唯一编号
fe54：00:00:00:0b
单播 1对1
组播 1对多
广播 1对所有
MAC 物理地址 硬件地址
8 bit 比特 = 1 byte 字节
100Mb 12+MB
mtu 最大传输单元
交换机查看MAC地址表
Tarena-sw1#show mac-address-table
windows中查看网络信息，比如mac地址使用 ipconfig /all
学习 源MAC地址
广播
转发
更新 300秒
vlan数量 默认 允许创建 4096个 0～4095
1000
vlan1是默认存在的
Switch(config)#vlan 2 //在全局配置模式下创建VLAN2
Switch(config)#no vlan 2 //删除VLAN2
Switch(config)# interface f0/1 //进入f0/1接口
Switch(config-if)# switchport access vlan 2 //将接口加入vlan2
Switch(config-if)# no switchport access vlan 2 //取消加入vlan2
将多个接口添加到某个VLAN中：
Switch(config)# interface range f0/1–10 //进入组接口模式
Switch# show vlan brief //查看vlan摘要信息
提前熟悉路由器基本操作
使用2911路由器可以测试以下配置：
模式的切换（注意，路由器接口是千兆的 gigabitethernet 0/1），配密码，改主机名，保存，重启，清空配置等。。。
思考：
如何使同vlan设备互通
trunk 中继链路，可以实现不通vlan的数据在一条链路中传递
Switch(config-if)#switchport mode trunk //配置接口为trunk模式
access 接入链路 可以承载1个vlan
trunk 中继链路 可以承载多个vlan
以太通道，提高带宽，增加可靠性
Switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 – 2 //同时进入1口与2口
Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode on //捆绑为以太通道
Switch(config-if)#shutdown //关闭接口
Switch(config-if)#no shutdown //开启接口
Switch# show etherchannel summary //查看以太通道汇总信息
MAC 48位 6字节 前24位厂商标示 后24位产品唯一编号
MTU 最大传输单元 1500
- 学习
- 广播
- 转发
- 更新 超300秒，链路down
vlan 广播控制 增加安全 提高带宽利用 降低数据延迟
trunk 打标记
以太通道 增加带宽，提高可靠
192.168.1.1/24
网络位 主机位
255.255.255.0
网络ID
192.168.1.0
广播地址
192.168.1.255
192.168.1.2/24
子网掩码
A 1～127
255.0.0.0
B 128～191
255.255.0.0
C 192～223
255.255.255.0
192.168.1.1/16
192.168.10.1/16
172.16.0.1
172.16.0.0
172.16.10.1
172.16.0.0
Router(config)#interface gigabitEthernet 0/0 //进入千兆接口
Router(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 //配置ip地址
Router(config-if)#no shutdown //开启接口
Router#show ip route //查看路由表
C 直连路由，接口配置好ip，并开启后自动生成
S 静态路由 ip route
S* 默认路由 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳
动态路由
只允许配置对外方向，否则容易出现路由环路
路由器1配置的静态路由
Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
路由器2配置的静态路由
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
静态路由如果配置错误要及时删除
Router(config)#no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
配置思路：
1，检查路由表 （show ip route），找到无法到达的网段
2，使用静态路由，添加网段
三层交换机=二层转发+三层路由
在三层交换机启用路由功能
Switch(config)# ip routing
配置虚接口的IP
Switch(config)# interface vlan 1
Switch(config-if)# ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
Switch(config-if)# no shutdown
在三层交换机上配置Trunk前要先指定接口封装为802.1q
Switch(config)#interface fastEthernet 0/24
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
排错思路：
1，检查ip地址与网关
2，检查接口是否加入相应的vlan
3，网关设备（三层交换）的vlan虚接口ip是否配置正确并开启
4，交换机与交换机之间的链路是否配置为trunk
5，三层交换的路由功能是否开启
show ip interface brief //查看接口摘要信息，是否配置ip，是否开启
三层交换机配置默认路由前往外网：
Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.4.2
宣告 向动态路由邻居通告自身所连接的网段
准备使用动态路由前将路由器的静态路由删除
三层交换机的默认路由保留
首先在三层交换机配置：
Switch(config)# router ospf 1 //启动OSPF路由进程
指定OSPF协议运行的接口和所在的区域
Switch(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Switch(config-router)# network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
Switch(config-router)# network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
Switch(config-router)# network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
然后在路由器中配置
Route(config)# router ospf 1 //启动OSPF路由进程
指定OSPF协议运行的接口和所在的区域
Route(config-router)# network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
排错，分别检查三个方面：
vlan
ip
路由
传输层实现了端到端的数据传递
0～65535 端口总数
1～1023 常用端口
SYN 想与对方建立连接
ACK 确认
FIN 想与对方断开连接
TCP 可靠 ，面向连接，效率低
UDP 不可靠，无连接，效率高
访问控制列表（ACL）
读取第三层、第四层 头部信息
根据预先定义好的规则对数据进行过滤
对已经建设好的网络，可以通过ACL管理，使网络环境更加健康
标准ACL
基于源IP地址过滤数据包
标准访问控制列表的访问控制列表号是1～99
扩展ACL
基于源IP地址、目的IP地址、指定协议、端口来过滤数据包
扩展访问控制列表的访问控制列表号是100～199
192.168.2.1
255.255.255.0
0.0.0.255
0.0.0.0
0严格匹配
1不匹配
1题 禁止192.168.2.1与192.168.1.1通信，不影响其他数据
Router(config)#access-list 1 deny 192.168.2.1 0.0.0.0 //拒绝192.168.2.1通过
Router(config)#access-list 1 permit any //允许其他所有人通过
Router(config)# in g0/1
Router(config-if)# ip access-group 1 in //在接口应用acl
2题 只允许192.168.2.1与192.168.1.1通信
Router(config)#access-list 2 permit 192.168.2.1 0.0.0.0 //允许192.168.2.1通过
Router(config)# in g0/1
Router(config-if)# ip access-group 2 in //在接口应用acl
使用扩展acl限制192.168.2.1访问192.168.1.1的ftp服务
Router(config)#access-list 100 deny tcp 192.168.2.1 0.0.0.0 192.168.1.1 0.0.0.0 eq 21
Router(config)# in g0/1
Router(config-if)# ip access-group 100 in //在接口应用acl
使用扩展acl限制192.168.2.2访问192.168.1.1的www服务
Router(config)#access-list 100 deny tcp 192.168.2.2 0.0.0.0 192.168.1.1 0.0.0.0 eq 80
Router(config)#access-list 100 permit ip any any //放行其他所有数据
A
B
C
IPV4 32位 42亿
100.0.0.1 20M 3万
200.0.0.1
NAT 网络地址转换，可以将内部私有ip转换为外部公有ip
私有ip地址范围
A 10.0.0.0～10.255.255.255
B 172.16.0.0～172.31.255.255
C 192.168.0.0～192.168.255.255
IPV6 128位
2，配置静态nat转换
Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.1 100.0.0.2
Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.2 100.0.0.3
Router(config)#interface g0/1
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config)#interface g0/0
Router(config-if)#ip nat inside
静态 一对一 服务器发布服务时才使用
PAT 一对多 端口多路复用，通常只用来访问外网
使用PAT技术，让内网所有主机利用外网接口的公网地址出门
首先使用acl定义内部ip地址
Router(config)#access-list 1 permit any
使用pat复用外网接口地址
Router(config)#ip nat inside source list 1 interface g0/1 overload
传输层
TCP 面向连接
三次握手
SYN----ACK，SYN----ACK
四次断开
FIN----ACK----FIN----ACK
HTTP 80
DNS 53
SSH 22
FTP 21
SMTP 25
HTTPS 443
UDP 不可靠 无连接 效率高
DNS 53
TFTP 69
NTP 123
ACL 访问控制列表
标准 针对源ip限制 1～99
扩展 源ip ，目标ip，协议，端口 100～199
NAT 网络地址转换，私有ip转换为公有ip
A 10.0.0.0～10.255.255.255
B 172.16.0.0～172.31.255.255
C 192.168.0.0～192.168.255.255
STP 生成树协议，通过临时断开某接口避免广播风暴，当其他链路断开后，此接口会自动恢复，起到备份链路的效果
决定断开接口的是主根网桥与次根网桥
通过修改优先级可以实现主根与次根的配置
优先级默认 32768，越小越优先，如果要修改，必须为4096的倍数
1，在Switch1中配置
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 24576
Switch#show spanning-tree //查看所有vlan的生成树信息
Switch#show spanning-tree vlan 1 //查看vlan1的生成树信息
阻塞接口 BLK
转发接口 FWD
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary //将当前设备配置为主根
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root secondary //将当前设备配置为次根
vlan1 vlan2
MS1 vlan1的主根 vlan2的次根
MS2 vlan1的次根 vlan2的主根
HSRP 热备份路由选择协议
主要功能：网关备份
三层交换机物理接口配置ip首先转换为路由器接口
no switchport 再开启路由功能 ip routing
in vlan 1 //进入vlan1 配置ip
路由器
outer(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
MS1
Switch(config)#ip routing
Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Switch(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
MS2
Switch(config)#ip routing
Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Switch(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
三层交换机开启HSRP功能：
Switch(config)#interface vlan 1
Switch(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
Switch(config-if)#standby 1 priority 105
Switch(config-if)#standby 1 preempt
综合拓扑：
1，为每台2960交换机分别添加10、20、30、40这四个vlan
2，将每台2960交换机的f0/5口分别加入vlan10、20、30、40
注意：最后一台要加5口与6口到vlan40中
SW1#conf t
SW1(config)#in f0/5
SW1(config-if)#switchport access vlan 10 //第一台加vlan10
3，为三层交换机分别添加10、20、30、40这四个vlan
4，将所有交换机与交换机之间的链路配置为trunk
Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1-5
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
5，通过配置生成树协议，实现负载均衡
MS1 vlan10、20 主根 vlan30、40 次根
MS2 vlan10、20 次根 vlan30、40 主根
第一台三层交换机配置：
Switch(config)#spanning-tree vlan 10 root primary //将当前设备配置为vlan10的主根
Switch(config)#spanning-tree vlan 20 root primary //将当前设备配置为vlan20的主根
Switch(config)#spanning-tree vlan 30 root secondary //将当前设备配置为vlan30的次根
Switch(config)#spanning-tree vlan 40 root secondary //将当前设备配置为vlan40的次根
第二台三层交换机配置：
Switch(config)#spanning-tree vlan 40 root primary //将当前设备配置为vlan40的主根
Switch(config)#spanning-tree vlan 30 root primary //将当前设备配置为vlan30的主根
Switch(config)#spanning-tree vlan 20 root secondary //将当前设备配置为vlan20的次根
Switch(config)#spanning-tree vlan 10 root secondary //将当前设备配置为vlan10的次根
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