?三、路由器和交換機的工作原理配置以及華為體系下的小型網絡的搭建
3.1路由基礎
3.1.1數據轉發
通過鏈路層交換機和網絡層路由器進行數據轉發
| 交換機（鏈路層） | mac地址表的數據轉發 |
| 路由器（網絡層） | ip路由表的數據轉發 隔離廣播域，局域網的網關，發現到達目的網絡的最優路徑，最終實現報文在不同網絡間的轉發 |
3.1.2自治系統
一個有權自主的決定在本系統中應該采用何種路由協議的小型單位（AS）
編號16bit：
1~64511? ? ? ? ? ? ? ? 已注冊編號范圍
64512~65535? ? ? ? 私有AS編號范圍
AS --- 自治系統--- 由單一組織或機構所管理的一些IP網絡及其設備所構成的集合。
為了方便對AS進行管理---AS號---16二進制構成---0 -65535（1 -65534）---現在也 有拓展版的AS號---32位二進制構成
AS的通信 AS內部--- IGP --- 內部網關協議 ---RIP，OSPF，IS-IS，EIGRP等 AS之間---EGP --- 外部網關協議---BGP
IGP還可以根據算法進行分類 距離矢量型協議（DV）---RIP ---貝爾曼.福特算法（Bellman-Ford）----直接傳遞路 由信息---“依據傳聞的路由協議” 鏈路狀態型協議（LS）---OSPF ---傳遞的是LSA信息（鏈路狀態通告）---拓撲信 息--- SPF（最短路徑優先算法）---圖形結構---樹形結構---樹形結構不會出現環
3.1.3路由表
destination/mask? ? ? ? 目的地址/子網掩碼，標識目標網絡
Protocol? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?協議，路由表中此條路由的來源
Preference? ? ? ? ? ? ? ? ? 優先級，不同來源協議通過比較優先級來確定最佳選路
Flags? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D：Download to FIB，已將路由表信息下載到路由表接口的FIB
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R：Relay，FIB是用于指導轉發的，它的下一跳必須直接可達，
????????????????????????????????????根據原始下一跳找到直接下一跳的過程就稱為“路由迭代”
Cost? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?度量值，優先級相同的路由協議比較度量值來確定最佳路徑
NextHop? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 下一跳，指明IP數據包所經過的下一跳路由器的接口地址
Interface? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?出接口，指明IP數據包將從該路由器的哪個接口轉發出去
3.1.4路由表的建立
Direct? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 直連路由，鏈路層協議發現的路由（接口IP所在網段）優先級為0
Static? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?靜態路由，管理員手工配置的路由，優先級為0
Dynamic routing? ? ? ? 動態路由：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 距離矢量算法（D-V，以跳數為度量單位）->RIP（優先級=100）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ->BGP（優先級=255）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 鏈路狀態算法（L-S，以帶寬為度量單位） ->OSPF（優先級=10）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ->IS-IS（優先級=15）
3.1.5路由表的查詢方法
display ip routing-table? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //查詢設備路由表
display ip routing-table protocol ospf? ? ? ? ? //查詢來源為ospf的路由表
display ip routing-table 2.2.2.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //查詢目的地址為2.2.2.2的路由條目
3.1.6選路原則
1.最長匹配原則，子網掩碼越長代表網絡越精確
2.子網掩碼長度相同時，優先級越小越優先
3.優先級相同時，默認優先級越小越優先
4.默認優先級相同，cost越小越優先
5.cost也相同，數據負載分擔
3.2交換基礎
3.2.1交換機工作原理
基于源mac地址的學習
基于目的mac地址的轉發
3.2.2交換機的轉發行為
1.對于廣播數據幀（即目標mac地址為廣播地址全f）和未知單播幀（在本地mac地址表沒有記錄的，目標地址為單播地址的數據幀）：廣播（除了源端口向外其它所有端口泛洪）
2.組播幀（即目標mac地址為組播地址的數據幀）：（百度搜一搜吧）
3.已知單播幀：轉發（基于mac地址表轉發）
4.不完整的數據幀：丟棄
交換機的交換模式->Cut-Through：直通模式
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?->Store-and-Forward：存儲轉發
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?->Frag-free：幀自由，64字節為單位
3.2.3以太網端口技術
| 技術 | |
| 自協商技術 | 端口速率->10M? ? ? ? ? ? ? 標準以太網 ? ? ? ? ? ? ? ?->100M? ? ? ? ? ? 快速以太網：FE ? ? ? ? ? ? ? ?->1000M? ? ? ? ? 千兆以太網：GE ? ? ? ? ? ? ? ?->10000M? ? ? ? ?萬兆以太網：XE 工作模式->half? ? ? ? 半雙工 ? ? ? ? ? ? ? ?->full? ? ? ? ?全雙工 |
| 自適應技術 | 無論交叉網線還是直連網線都可以進行通信 |
| 流量控制 | 防止在出現擁堵的情況下丟幀； 半雙工方式下采用反壓技術； 全雙工方式下采用PAUSE幀。 |
3.2.4端口配置
在接口下
undo negotiation auto? ? ? ? //關閉端口自協商功能
speed 100? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //設置端口速率為100M
duplex full? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//設置端口為全雙工工作模式
display this? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //查詢接口配置
display this interface? ? ? ? ? ? //查詢當前接口詳細信息（也可在普通模式下display interface g//
g0/0/1）
3.3小型網絡搭建
3.3.1訪問一個谷歌服務器的流程
注意：（訪問瀏覽器時其核心步驟）
DHCP獲取IP地址，通過dns服務器獲取服務器IP地址，客戶端與服務器建立連接，TCP三次握手建立連接，傳輸數據，四次揮手斷開連接。
3.3.1.1主機需要一個IP地址才能上網（本場景中通過DHCP服務獲取IP地址）
DHCP協議回顧
DHCP的8個報文：
DHCP租期更新：（DHCP request）
租期到達50%，如果客戶端在線，會向服務器發起租約更新的請求。
租期到達87.5%，如果客戶端在線，會向服務器發起租約更新的請求。
DHCP響應拒絕報文，這是服務器端對客戶端的DHCP request報文的響應拒絕，比如：租期到期，客戶端不在線。服務器端出現故障，導致其沒法分配IP地址，則會給客戶端發送一個DHCP NAK報文。服務器發
DHCP拒絕報文，當客戶端發現服務器端分配給自己的IP地址發生沖突，會給服務器端發送一個DHCP decline報文。客戶端發
DHCP地址釋放（DHCP release）：
如果客戶端不再使用服務器分配的IP地址，也可以主動向DHCP服務器發送DHCP RELEASE（DHCP釋放報文）報文，釋放該IP地址。
DHCP通告報文，客戶端已經獲取到了IP地址，此時客戶端會向服務發送一個DHCP inform報文，向服務器請求IP地址相應的掩碼、網關、DNS服務器地址等信息
3.3.1.2要得到 www.goole.com的ip地址
采用DNS域名解析協議得到IP地址
1.DNS協議簡介：
域名解析系統----用于域名和IP地址的相互解析，采用C/S模式，是一個具有樹狀層次結構的、聯機分布式的數據庫系統；
基于TCP/UDP協議的53號端口，絕大多數的 DNS 查詢來說都會使用 UDP 數據報進行傳輸，TCP 協議只會在區域傳輸（它的作用就是在多個命名服務器之間快速遷移記錄，由于查詢返回的響應比較大，所以會使用 TCP 協議來傳輸數據包）的場景中使用
在瀏覽器的地址欄中輸 www.goole.com( www.baidu.com)-----域名
2.DNS產生背景：
3.域名屬性層次化結構
域名結構：頂級域名、二級域名、三級域名等等
域名的特點：不同等級的域名之間使用點號隔開，級別最高的寫在左邊，低的在右邊；
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 每一級域名都由字母和數字組成，不區分大小寫；
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 域名的根域用'.'表示，以點號結尾的域名被稱為完全合格域名（FQND）
根域：.
完全合格域名：www.sina.com.cn.
4.DNS域名解析的完整過程：
5.DNS域名解析的兩種工作模式：
5.1遞歸查詢（UDP）
客戶端到本地DNS服務器之間的查詢交互采用遞歸查詢
5.2迭代查詢（TCP）
DNS服務器會返回一個已知的其他DNS服務器，由請求者自行查詢
一般本地DNS服務器到根域名DNS服務器之間的查詢交互采用迭代查詢
3.3.1.3客戶端知道谷歌的ip地址后，會觸發客戶端與服務器建立TCP連接（TCP三次握手過程）
3.3.1.4建立連接后，客戶端使用http協議發送數據包給服務器
客戶端發送數據包給谷歌（百度）服務器，谷歌（百度）服務器收到數據包后將數據返回給客戶端的瀏覽器，瀏覽器通過渲染，最終用戶看到了網站上的主頁信息。
HTTP協議（見上面有詳述）簡介：
超文本傳輸協議，一個典型的C/S架構的協議，HTTP協議傳輸層是基于TCP協議來進行工作的，使用的端口號是80端口
1.超文本(HyperText)：是一種按照URL指示，將超文本文檔從一臺主機(Web服務器)傳輸到另一臺主機(瀏覽器)的應用層協議，以實現超鏈接的功能。
2.超文本傳輸協議HTTP：包含有超鏈接(Link)和各種多媒體元素標記(Markup)的文本。這些超文本文件彼此鏈接，形成網狀(Web)，因此又被稱為網頁(Web Page)。這些鏈接使用URL表示。最常見的超文本格式是超文本標記語言HTML。
3.3.1.5當所有數據都接受完畢后，取消連接（TCP的四次揮手）
3.3.2綜合實驗（單獨出博客實驗）
（靜態綜合實驗+動態綜合實驗+中級綜合實驗）
)
