(转载)网络理论基础学习

精选转载

gny31306 2010-08-16 15:50:36 博主文章分类：网络&路由

文章标签 职场网络基础休闲 文章分类 代码人生

第一章连网技术

1、拓扑：点对点、星型及扩展的星型、总线、单环与双环。

点对点拓扑在两台设备之间有一条单独的连接。

星型一台中枢设备与其它设备之间有许多点对点的线路。

总线利用一条线路或者导线连接所有设备。

环型

2、物理拓扑与逻辑拓扑

物理拓扑描述如何将设备用线缆物理地连接在一起。

逻辑拓扑描述的是设备之间如何通过物理拓扑进行通信。

实例

介质类型物理拓扑逻辑拓扑

以太网总线型、星型、点对点总线型

FDDI 环型环型

Token Ring 星型环型

3、网络类型

包括城域网（MAN）、局域网（LAN）、广域网（WAN）、存储区域网络（SAN）、内容网（CN）内联网络（Intranet）、外联网络（Extranet）、虚拟专用网络（×××）等

1 SAN 提供高速的基础设施，以便在存储设备和文件服务器间传送数据。

（1）其线路使用光纤信道。光纤信道是指一条连接文件服务器、磁盘控制器和硬盘驱动器，并且速率超过1吉比特/秒（Gbit/s）的光缆。

（2）优点：快速的运行速度、高度的可用性，因为可以利用冗余的特性、跨越的距离达到10KM、因为数据资源的集中化使管理变得容易、开销低（采用简洁协议）。

2 CN 是为使用户访问因特网资源更加容易而开发的。CN可感知OSI参考模型的4~7层。

CN类别有：内容的分发、内容的选路、内容的交换、内容的管理、内容的传输和智能网络服务，包括Qos、安全、组播及虚拟专用网（×××）

在公司主要实施两种类型的CN：将已下载的因特网信息存入缓存、将因特网流量载荷分别由多台服务器负担。

3 外联网络是扩展的内部网络，它对已知的远程外部用户或外部业务伙伴提供某些内部服务。

4 当未知的外部用户需要访问网络中的内部资源时使用的是互连网络（internet）。

第二章连网概念

1、OSI参考模型的优点：

详细说明了连接两层的过程，提高了厂商之间的互操作性。

将复杂的功能分解为简单的组件。

允许厂商对他们的设计工作分类以符合模块化的设计，这使得实施更容易并且简化了故障排除的过程。

2、OSI参考模型有7层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

应用层：提供用户界面。

TCP/IP应用程序和实例包括telnet、FTP、HTTP和SMTP。

表示层：确定数据呈现给用户的方式。

表示层协议和标准的实例包括ASCII、BMP、GIF、JPEG、WAV、AVI和MPEG。

会话层：负责网络连接的建立和终止。

其实例包括RPC和NFS。

传输层：负责连接的实际技术细节，同时对数据提供可靠和不可靠的传输。

其实例包括IP的TCP和UDP协议。

网络层：提供逻辑拓扑和第3层地址。

路由器工作在网络层，第3层协议包括TCP/IP、IPX和Apple Talk。

数据链路层：定义硬件（MAC）地址，以及在一种介质类型内发生的通信过程。

协议及标准的实例包括IEEE的802.2、802.3、Ethernet II、HDLC、PPP和帧中继。

物理层：负责提供网络连接的物理技术细节。

3、光纤线缆不受电磁干扰（EMI）的影响，而铜线受其影响

4、无线技术分组：窄带、宽带、和电路/分组数据。

窄带解决方案提供低的数据速率，可通过扩展频谱来克服，扩展频谱将信号散布到多个频率并因此在短距离上增加了带宽。

宽带解决方案属于个通信服务（PCS Personl Communications Service），提供高数据速率却可以提供提供广阔的覆盖范围。

电路和分组数据解决方案基于蜂窝技术，它们提供比其它方案更低的数据速率，并且通常对每个已送出的分组收取更的费用。

红外线解决方案在非常短的距离上提供高数据速率，而卫星连接解决方案提供国际的覆盖范围但等待时间较长并且费用高

5、目前LAN中无线已经变得非常流行，因为需要很少的线缆。当前正使用的基本标准有：802.11a、802.11b、802.11g

802.11a 数据速率为54Mbit/s 频率为 5GHz 距离 25~ 75 英尺

802.11b 数据速率为 11Mbit/s 频率为 2.4GHz 距离 100~150 英尺

802.11g 数据速率为 54Mbit/s 频率为 2.4GHz 距离 100~150 英尺

802.11g设备与802.11b设备兼容（但反过来不行），802.11a设备与其它两种标准不兼容。

无线网络的最大问题之一是安全性。许多无线网络使用有线等同保密（WEP Wired Equivalent Privacy）作为安全措施。

802.11b标准通常称为Wi-Fi这个术语适合用天所有802.11标准。

6、MAC地址的前6位与网络接口卡的厂商或制造商有关。每个厂商有一套或多套特有的6位数字，前6位数通常称为组织唯一标识符（OUI Organizationally Unique Identifier）

MAC地址只需要在一个广播域内是唯一的。

ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议利用这个过程去发现另一台设备的MAC地址。

7、CSMA/CD 没有比其它设备更优先的设备。如果两台设备同时发送，将发生冲突。发生这种情况时，设备将会发出拥塞信号并且随机地等待一段时间后试着重新发送。

8、IEEE 数据链路层分为两个组件：MAC、LLC

LLC（逻辑链路控制 Logical link Control）802.2标准定义如何在数据链路层内多路复用网络层协议。LLC是由软件执行的

MAC 802.3标准定义信息是如何在以太网环境中传送的，并且定义成帧、MAC寻址以及关于以太网如何工作的技术细节。MAC由硬件执行

[img]http://p_w_picpaths15.51.com/j/200612/80/94/qwjhq/4879b3cdd572b76293d1993fd0379609.jpg[/img]

9、802.2使用SAP或SNAP字段以区分封装的3层有效载荷。对于SNAP帧，SAP字段设定为0xAA而类型字段用于指示3层协议。

[img]http://p_w_picpaths15.51.com/j/200612/80/94/qwjhq/5800ed026e8dcf411c23a6b8d0ac83f3.jpg[/img]

10、Ethernet II与 IEEE的2个主要区别：

Ethernet II没有任何子层，而IEEE 802.2/3有两个子层：LLC和MAC
Ethernet II拥有类型字段而不是长度字段（用于802.3）。IEEE802.2定义IEEE以太网的类型。

网络接口卡通过检验Ethernet II帧中类型字段的值和平共处IEEE 802.3帧中长度字段的值来区分它们。如果这个值大于15000，那么此帧就是Ethernet II，如果此值小于或等于15000，则此帧就是802.3帧。

11、IEEE 802.3 10Mb

以网类型距离限度线缆类型接口类型物理拓扑逻辑拓扑

10Base5 100m 粗同轴电缆 AUI 总线总线

10Base2 185m 细同轴电缆 BNC 总线总线

10BaseT 100m 非屏蔽又绞线 RJ-45 星型总线

12、网桥的3个主要功能是学习、转发和清除环路。

∷传输层∷

13、一个面向连接的三次握手

发送站向接收站发出一个同步（SYN Synchronization ）

接收站以确定消息和同步消息作为回应（SYN/ACK ）

收到SYN/ACK后，发送站以一个确认作为回应（ACK）

14、为拥有线路多路复用功能，传输层为每个连接分配一套唯一的号码。这些号码称为端口（port）号或套接字（socket）号。

15、流控制的目的是确保发送站不向接收站发送过多的信息使其超限运行。

流控制方法：就绪/未就绪信号；窗口操作。

利用就绪/未就绪信号，当接受到的流量多于其处理能力时，它可以向发送站发出一个就绪信号，表明发送站应该停止发送数据。

利用就绪/未就绪信号实现流控制时产生的问题：首先，缓存装满时，接收站可以用一个未就绪信号回应发送站。在此信息去往发送站的途中，发送站仍然在向接收站传达送信息。而这些信息将很可能必须接收站所丢弃，因为其缓存空间已满。

另一个问题是一旦接收站准备好接收更多的信息，接收站必须首先向发送站发出一个信号，发送站在更多信息被发出之前必须收到就绪信号。这就导致信息传输的延迟。

窗口操作确定一个窗口大小，窗口大小规定在发送站等待接收站的确认之前可以发送的数据段的数量。

16． PDU协议数据单元（Protocol Data Unit）

术语 OSI参考模型的层

数据(data) 应用层、表示层和会话层

数据段(segment) 传输层

分组(packet) 网络层（TCP/IP称之为数据报）

帧（frame）数据链路层

比特(bit) 物理层

17．在协议栈中传送数据时，在协议栈中向下的过程（封装 encapsulation）和回退的过程（解封装 de-encapsulation），包括传输发生在被交换机或路由器隔开的设备之间的情况。

18．分层模型： cisco的分层模型包括3层：核心层、分布层、接入层。

核心层提供高速的交换基础设施并且通常不操纵分组内容。穿越核心层的流量通常是访问企业共同的资源的：去往因特网、网关、Email服务器和共用的应用程序的连接。

分布层提供接入层和核心层之间的边界，对于较小的网络，有时使用交换机。分布层职责如下：
控制各层之间的广播；保护各层之间的流量；通过第三层逻辑寻址和路由汇总提供分层结构；在不同的介质类型之间转换。

接入层通常通过交换机和集线器提供用户到网络的初始连接。

本文出自 51CTO.COM技术博客

第3章 IP寻址

TCP/IP协议栈有四层：应用层、传输层、网际层、网络接口层。

TCP数据段的组件

Source port 16bits	Destination Port 16bits	Sequence Number 32bits
Acknowledgement Number 32	Header Length 4bits	Reserved Field 6bits
Code Bits 6bits	Window Size 16bits	Checksum 16bits
Urgent Field 16bits	Options 0~32bits	Data 可变

1．TCP 的应用实例：HTTP（80）、FTP（21）、SMTP（25）和telnet(23)

2．TCP利用重送确认（PAR Positive Acknowledgement with Retransmission）机制恢复丢失的数据段。相同的数据段将不断地重发，每个数据段之间有时延，直到从接收站收到确认为止。此确认包含所收到的数据段的序号，并且验证先前发送的所有数据段是否已收到。此机制消除了对多个确认和再发送确认的需要。

3．UDP应用实例：DNS（53）、RIP（520）、SNMP（161）和TFTP（69）

UDP字段名称	长度（比特）	说明
Source Port	16	标识发送数据的应用程序
Destination Port	16	标识接收数据的应用程序
Length	16	指明UDP数据段的大小
Checksum	16	提供整个UDP数据段的CRC
Data		应用程序数据（不是UDP报头的部分）

4．网际层

IP为其它设备提供无连接的、不可靠的连接。如果可靠性和流控制是必需，则可由TCP（传输层）提供。

网际层使用数据报传送信息，IP报头的长度是20字节。

IP利用TTL字段限制一个分组可以行进的跳数。常见的协议及其协议号：ICMP（1）、IGRP（9）、IPV6（41）和UDP（17）

两个使用ICMP的常见应用是ping和路由跟踪(traceroute, trace)。Ping利用ICMP回送消息测试到远程设备的连通性。

5．ARP是一个网际层协议，它在同一广播域内帮助TCP/IP设备寻找其它设备。ARP利用本地广播发现邻近的设备。

6．发送站和接收站之间存在路由器时，发送站在第2层用它自己的MAC地址作为源MAC地址，而用默认网关的MAC地址作为目的MAC地址。注意，路由器不改变用于第三者3层的IP地址。

7．RARP设备没有IP地址，并且想要获得一个IP地址。此设备拥有的唯一地址是一个MAC地址。使用RARP的常见协议是BOOTP和动态主机配置协议（DHCP Dynamic Host Configuration Protocol）

8.DHCP允许设备动态地获得其寻址信息。此信息可以包括客户端IP地址和子网掩码、默认网关、DNS、TFTP、WINS服务器的地址、域名和客户端地址租期的长度。

9．A类地址的范围1~126、B类地址范围128~191、C类地址范围192~223、D类地址范围224~239及E类地址范围240~254。127是为环回接口（内部测试）保留的。

10．RFC 1918中所指定的私有地址清单

A类：10.0.0.0~10.255.255.255 （1个A类网络）

B类：172.16.0.0~172.31.255.255 （16个B类网络）

C类：192.168.0.0~192.168.255.255 （256个C类网络）

11．每个网络都有两个保留地址：一个网络号（第一个地址）和一个定向广播（最后一个地址）。在这两个数值之间的所有地址都可以分配给网段上的连网设备。

12．有效的子网掩码，子网掩码二进制的1和0必须是连续的。

13．判断网络和主机做两件事

确定网络中的最大网段上确实或将要存在的主机数量；确定网络中最多拥有多少个网段----这将表明需要多少网络或子网。

计算公式：2x=所需要的网络数量(x代表子网比特)

2y =最大网段上主机的数量（y代表主机比特）

X+y=主机比特的总数

14．感兴趣的8位位组中网络号增加所使用的增量的捷径是：256-子网掩码值=增量值

第四章准备网络连接

1．在选择连网产品时应考虑因素：

这种产品易于安装和支持吗？

这种产品提供必要的特性/功能以满足连网需求吗？

这种产品支持足够的端口并且提供足够的背板容量，以满足网络增长和带的需求吗？

这种产品可靠并且可以提供冗余吗？

这种产品是否是一个第3设备，它同时为移动用户和分部连接提供支持吗？

能够轻松地升级这个产品，保护在这种产品的投资吗？

2．实施WAN解决方案，应考虑因素：

确保这个解决方案是节省成本的

确保在WAN的安装地点想要使用的服务是可以得到的，某些服务，例如ATM、DSL和ISDN，并不是所有地区都能得到

确保所选定的解决方案能够为用户的需求提供必要的带宽

3．调制解调器连接仅仅支持最高53Kbit/s的速率，因此最好用于telnet 、Email、小文件传输和有限的网络浏览量

ISDN和帧中继连接能达到128Kbit/s的速度，更适合用于文件传输、因特网接入和语音流量

租用线路、DSL、ATM和帧中继最适用于包括声音和视频在内的多媒休应用以及高带宽的需求（大于128Kbit/s）

4.集线器和中继器用于在同一冲突域内把设备连接到一起。这些设备重发所有送往它们的信号，包括冲突。所有通过第一层连接起来的设备都处于同一冲突域中，冲突域有时称为带宽域

5．交换机和网桥用于解决冲突和带宽。每个连接到网桥或交换机的端口就是一个单独的冲突域或者带宽。微分段是一个用于描述交换机的术语，它描述的是交换机上的每台连网设备都有它自己的专用端口

6．LED（Light-Emitting Diode 发光二极管）

RPS（Redundant Power Supply 外部冗余电源）

1900系列交换机的SYSTEM和RPS　 LED

LED	颜色	描述
System	绿色	系统已开机并可用
	浅×××	系统遇到了故障
	关闭	系统已断电
RPS	绿色	RPS已连上并可用
	浅×××	RPS已安装，但不可用。应该检查RPS以确保其没有故障
	闪烁的浅×××	内部电源和外部RPS都已安装，但电力是由RPS提供的
	关闭	没有安装RPS

状态模式和端口LED

LED颜色	LED含义
绿色	端口所连接的设备的物理层连接已加电
闪烁的绿色	存在进入和/或离开这个端口的流量
闪烁的绿色和浅×××	此端口有操作上的问题----也许是过量的错误或连接问题
浅×××	此端口已手动禁用（关闭）或者因为安全问题已禁用
关闭	此端口上没有加电的物理层连接

7．1900系列交换机：模式按钮的正上方是3个端口模式LED：STAT、UTIL和FDUP

UTIL发光时表明以太网端口上方的LED正在起到使用率计量条的作用。这个计量条反映的交换机的目前在背板上所使用带宽数量

FDUP表示端口的双工模式。如果端口是关闭的，则此端口就已设定为半双工，如果此端口是绿色的则此端口就已设定为全双工

8．2950系列交换机：两个LED下方是四个LED：STAT、UTIL、DUPLEX和SPEED(1900系列交换机没有SPEED)

DUPLEX是关闭的，此端口设定为半双工，如果LED是绿色的，则此端口就已设定为全双工

指示速度的端口LED颜色

端口类型	关闭	绿色	闪烁的绿色
10/100	10Mbit/s	100Mbit/s	未使用
10/100/1000	10Mbit/s	100Mbit/s	1000Mbit/s
1000Base-X	端口已禁用	1Gbit/s	未使用