网络安全的基础（交换部分一）

原创已于 2022-09-13 19:00:59 修改 · 1.4k 阅读

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#华为 #网络 #tcp/ip #网络协议 #安全

于 2022-09-13 18:16:55 首次发布

本文详细介绍了网络通信的基础知识，包括传输介质如双绞线和光纤，通信模式如单工、半双工和全双工，以及IP地址、子网掩码和默认网关的作用。还探讨了TCP/IP协议簇、网络拓扑结构和不同类型网络的特点，如局域网、城域网和广域网。此外，讲解了路由器和交换机的功能，以及如何配置和管理网络设备。最后，涉及了互联网接入方式和无线网络的相关概念。

计算机直接接入ISP网络计算机+ 光猫 + ISP服务商

家庭计算机通过宽带路由接入ISP网络计算机 + 宽带路由器 + 光猫 + ISP服务商

登录无线宽带路由

WLAN漫游

传输介质

双绞线

UTP无屏蔽双绞线

STP屏蔽双绞线

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

1 发送信号 2发送信号 3接收信号 6 接收信号

传输速度 100兆传输距离 100米

光纤

光缆的线芯由高透玻璃制成

通过光脉信号传输数据，抗干扰强

多模光纤：550米

单模光纤：70km

有光对无光无光对有光

单工通信

所谓单工通信，是指消息只能单方向传输的工作方式。例如遥控

半双工

（Half-duplex）这种方式是双向的但不能同时说话，只能等一端停止说话另一端才能说。eg：对讲机

全双工

（full）最佳状态可以实现双方同时通信。eg：电话，电话手表。

IP地址

主机与主机之间通信的三个要素：IP地址，子网掩码，默认网关

TCP/IP协议簇

1.计算机之间进行通信时必须共同遵循的一种通信规定

2.最广泛使用的通信协议的集合

3.包括大量internet应用的标准协议

4.支持网络构架，跨操作系统平台的数据通信

IP地址分类

IP地址用来标识一个网络节点的互联网地址

Ipv4 32位四个十进制数表示

A类 0.0.0.0~127.255.255.255 255.0.0.0 网.主.主.主

B类 128.0.0.0~191.255.255.255 255.255.0.0

C类 192.0.0.0~233.255.255.255 255.255.255.0

D类 224~239

E类 240~255

公有地址

可以在互联网合法使用，需要向NIC付费申请，全网唯一

私有地址

预留给企业内部使用，无需付费，局域网唯一

私有IP分类

A类 10.0.0.0~10.255.255.255

B类 172.16.0.0~172.31.255.255

C类 192.168.0.0~192.168.255.255

通信的三要素 IP地址子网掩码默认网关

子网掩码

1判断IP地址的网络位，相同网络位的IP可以直接通信

2不能单独存在，必须和IP地址一起使用

默认网关

1从一个网段连接另一个网段的关口

2通常是一台路由器或者防火墙/接入服务器的地址

交换机switch

1用于将多台计算机/交换机连接到一起，组建网络

2交换机负责为其中任意两台计算机提供独享线路进行通信

学习MAC地址，转发数据帧，连接不同网络，划分局域网

传输模式全双工半双工

交换机每个接口都是一个冲突域（隔离冲突域）

交换机作用工作原理

1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。

4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。

网络拓扑类型

星型

用一个节点作为中心节点，其他节点直接与中心节点相连构成的网络

优点

(1)控制简单。(2)故障诊断和隔离容易。(3)方便服务。

缺点：

(1)需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增。

(2)中央节点负担重，形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受影响。

(3)各站点的分布处理能力较低。

口字型特点

多个节点通用一条传输信道，信道利用率高。

优点：结构简单，组网容易。形成一个封闭的环形，节约资源。

缺点：不容易扩充新节点。

总线型特点

所有节点都通过一条线连接在一起。

优点：安装简单，节省线缆，一条线故障不会影响另一条线

缺点：总线型故障会影响到整个网络通信，一个节点发出的信息会被所有节点收到，安全性低。

环形特点

所有节点连城一个封闭的环形.

优点:节省线缆

缺点：增加新节点比较麻烦，必须先断开才能插入新节点形成环线。

网络类型

局域网

Local Area Network 英文缩写LAN通常只范围在几百米到几十千米的网络WAN这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。

城域网特点

Metropolitan Area Network 英文缩写MAN 通常覆盖1个城市

多采用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。

广域网特点

wide Area Network 英文缩写WAN通常跨接很大范围如一个国家

又称广域网，外网，公网是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个地区，城市，国家或横跨几个州并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。广域网并不等同于互联网。

传输距离较远，但信息衰减比较严重。

无线网特点

易于安装和使用

计算机网络

是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

RJ45

RJ45是布线系统中信息插座（即通信引出端）连接器的一种，连接器由插头（接头、水晶头）和插座（模块）组成，插头有8个凹槽和8个触点。RJ是Registered Jack的缩写，意思是“注册的插座”。在FCC（美国联邦通信委员会标准和规章）中RJ是描述公用电信网络的接口，计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。

Console线

辅助调试需要第三方软件 secureCRT，putty，xshell

路由器

负责在不同网路之间转发数据的设备，实现网络互连

1路由器决定到达目标的路径

2路由器也为直连网络的主机充当网关角色

连接具有不同介质的链路

连接网络或子网，隔离广播域

对数据报文执行寻路和转发

交换和维护路由信息

路由器的重要功能之一就是把局域网的广播包限制在该网内，阻止其扩散，否则会造成网络风暴。

路由器特点

主要工作在OSI模型的物理层，数据链路层和网络层

根据网络层信息进行路由转发

提供丰富的接口类型

支持丰富的链路层协议

支持多种路由协议

路由表工作原理

1每个路由器都维护着一张路由表，这是转发数据报的关键

2每个路由表记录指明了：到达子网或者主机应从路由器的哪个物理端口发送，通过此端口可到达该路径的下一个路由器的地址（或直接相连网络中的目标主机地址）

路由表是在路由器中维护的路由条目的集合

1直连网段配置接口IP地址并且接口状态up

2非直连网段需要静态路由或者动态路由，将网段添加到路由表中

路由器是怎么工作的

1检查数据包的目标IP地址

2在路由表中查找到达目标的路线

3按照最佳路线转发数据包

路由分三类

1通过链路层协议发现的路由称为直连路由

2通过网络管理员手动配置的路由称为静态路由 IP route-static 目标网络子网掩码下一跳

3通过动态路由协议发现的路由称为动态路由

MAC地址表形成过程：

当交换机接受到一个数据帧会记录它的源mac与对应入接口形成mac地址表，为了容易下次转发，它的生存时间是300s，当过了300s以后在没有接受到相同的数据帧，该mac地址表就会消失，当下次转发的说时候会广播再次形成。

查本地mac：display bridge mac-address

查mac地址表：display mac-address

查看邻居交换机信息：

lldp enable 开启邻居交换机信息

[Huawei]display lldp local interface g0/0/1 查看邻居交换机接口信息

AAA认证

Local本地

ISP互联网服务提供商

WDS无线分布式系统

127.0.0.1 本地回环地址测试

广播域

指的是广播帧（目标MAC地址全部为1）所能传递到的范围，亦即能够直接通信的范围。严格地说，并不仅仅是广播帧，多播帧（Multicast Frame）和目标不明的单播帧（Unknown Unicast Frame）也能在同一个广播域中畅行无阻。

冲突域

冲突域就是连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网段上所有节点的集合，或以太网上竞争同一带宽的节点集合.

比如某台特定设备在网段上发送一个数据包，迫使同一个网段上的其他设备都必须注意到这一点，在同一时刻，如果两台不同的设备试图发送数据包，就会发生冲突，此后，两台设备都必须重新发送数据包，同一时刻只能有一台设备发送。（交换机则可以用来分割冲突域，但不能从物理上分割广播域），路由器则每个接口提供一个单独的广播域，路由既可以分割冲突域，同时也可以分割广播域。