CCNA第二講筆記

網絡定義：一組由介質（線纜）互聯的網絡設備（路由器、交換機）和終端系統（PC）；

工作組：局域網范疇，范圍最小的局域網，且不涉及網絡設備。臺式機需要有多塊網卡，利用雙絞線與其他臺式機進行互聯，擴展性差。

網絡意義：通過讓應用程序進行數據傳輸，從而實現數據共享

拓撲結構：描述拓撲類型

總線型拓撲：以太網拓撲，利用Hub集線器通過雙絞線連接PC

局域網協議：

以太網

令牌環：中間系統是交換機（令牌環交換機），優勢可以絕對避免沖突。拿到令牌信令的機器才能發送數據，令牌沿著單一方向進行傳遞。缺點，若摸一個鏈路斷掉，整個令牌環失去效果。

FDDI（雙環）：光纖分布式數據接口

描述網絡的標準：

（1）帶寬：單位時間內，某一節點能夠發送、接受數據流的總和。注意：帶寬與速度不同，帶寬是速率，而不是速度。在介質中傳遞的速度是光速的十分之一。

（2）延遲：電流傳輸速度、轉發延遲、網絡擁塞延遲、比特轉成脈沖信號的延遲。

獨享帶寬：每臺PC獨占帶寬

共享帶寬：多臺PC共享帶寬

雙工模式：

單工（光纖）：只能在一個方向傳輸

半雙工：支持雙向傳輸，但在任意時刻只能沿某一方向傳輸

全雙工：支持雙向傳輸，任意時刻兩個方向都能傳輸，PC支持全雙工

集線器接口帶寬：10Mbps，共享帶寬

接口規格：8、12、24、48 ?

工作模式：半雙工，無法識別控制信息，所有連接集線器的線纜和設備都處于半雙工狀態

集線器工作原理：A發送報文到集線器，集線器拷貝若干份，對信號進行發動后，轉發給連接到集線器的其他設備

（1）泛洪：泛洪浪費寬帶、浪費接受者CPU資源

（2）信號放大：雙絞線傳輸信號有損失，還原信號后重新發送

若A和B都接在集線器上，A向集線器發送數據，此時B也向該集線器發送數據，會產生沖突碎片。A發送的數據，集線器進行泛洪。B發送的數據和泛洪的數據進行了疊加，生成無效的沖突碎片，沖突碎片會發給集線器和B。集線器沒有識別錯誤數據的機制，會泛洪沖突碎片，這樣所有的設備都會收到沖突碎片。

沖突域：沖突產生時，沖突碎片所能影響到的設備的集合。

與集線器互聯的設備處于同一沖突域。

如何解決沖突？

CSMA/CD:載波監聽多路訪問沖突檢測

當發送數據前先監聽網絡，若沒有人發送時，則發送數據。若有人發送，則等待。但不能完全避免沖突，如有A、B、C三臺PC，A先發數據，BC檢測到A在發數據，所以等待。等A發送完畢，若BC同時發送，則產生沖突。

若何優化？

信令（用來警告）+隨機計時器。第一臺收到沖突碎片的設備，發送信令。到達集線器后，泛洪信令告知所有設備沖突產生，然后待發數據的設備都開啟一個隨機計時器。只有隨機計時器過期后，再次監聽鏈路，若鏈路沒有人發送數據，才能允許發送。

星形拓撲：

是一個局域網拓撲，也是一個廣域網拓撲。

中間系統是以太網交換機。與總線型拓撲的區別就在于總線型用的是集線器。交換機提供獨享帶寬，一般支持百兆、千兆以及萬兆帶寬。交換機是全雙工模式。

交換機能夠識別一些控制信息（MAC地址），集線器則不行。

NIC（Net Interface card）：網卡

MAC（Media Access Control）：介質訪問控制地址，以太網專用地址。硬件地址、物理地址、二層地址。用來唯一定位網卡，出廠時燒入網卡的ROM存儲器。6個字節，48位。表示方法有兩種（1）微軟 XX-XX-XX-XX-XX（2）思科XXXX.XXXX.XXXX

OUI（Organizationally Unique Identifier）：組織唯一標識符，MAC地址的前3個字節，后面3個字節叫Interface ID

MAC地址向IANA（Internet Assigned Numbers Authority 互聯網數字分配機構）購買，購買的是OUI

CAM表：Content Addressable Memory內容可尋址寄存器，至少包含MAC地址、對應的交換機接口

默認情況下CAM為空表，可以通過靜態和動態的方式進行填充。人工寫入到交換機是靜態寫入，動態過程指的是將源MAC和對應的接口保存下來，保存的時間有限，而靜態寫入的保存時間是永久。若某個接口壞了，交換機刪除所有該接口的記錄，但靜態的不會過期。

FCS：Frame Check Sequece 幀校驗序列，位于幀的末尾。幀頭用MD5算法得到4個字節的散列值，保存在幀尾。接受者也計算一次，與幀尾的FCS進行比較。若一致則為合法幀。

交換機工作原理:

（1）檢查幀是否合法，是否為沖突碎片：通過FCS

（2）放大信號

（3）動態學習

（4）查找CAM表

（5）沒查找到泛洪

單播流量：點對點，一個發一個結點收

組播流量：一對多，自由接收

廣播流量：一對多，強制接收，IPV4地址 255.255.255.255，MAC地址 FF.FF.FF.FF

廣播域：廣播報文能影響到的設備的集合，與交換機連接的設備與交換機共處一個廣播域。交換機會劃分沖突域，不允許沖突碎片離開交換機。

VPN：虛擬專網

中間的是幀中繼交換機（VPN解決方案，運營商設備），R1/R2/R3為路由器。相隔甚遠的多臺路由器，看上邏輯的直連，共享同一個網段。

某一個結點為Hub，其他結點為spoke。Hub可以直接與spoke通信，spoke與spoke的通信需要跨越hub。

路由器：三層設備

帶寬：10M、百兆、千兆、萬兆

雙工模式：全雙工

基于路由表，實現網段與網段的通信，網段就是廣播域。切分沖突域，切分廣播域。

網橋相當于交換機，上圖有11個沖突域和2個廣播域

OSI中：

Hub位于第一層，交換機位于第二層，路由器位于第三層

PDU協議傳輸單元，在數據前加上一些控制信息，應用層的PDU稱為數據，傳輸層的PDU稱為數據段，網絡層的PDU稱為數據包，數據鏈路層稱為幀

應用層：應用程序連接互聯網

表示層：協商彼此支持的數據表示形式，壓縮、編碼、加密等等。如A何B用QQ進行聊天，A用windows，B用蘋果。所以要協商彼此支持的編碼格式。

會話層：建立、維護、刪除邏輯會話連接。此時數據還沒有離開PC

傳輸層：MTC最大傳輸單元，若數據太大需要分片。加上傳輸層控制信息后，此時還沒有離開PC。1-1023為知名端口

網絡層：添加源目IP地址等控制信息后，此時還不能發送。。

數據鏈路層：添加源目MAC地址后，可以發送了。發送的不是數據包而是數據幀

物理層：轉換成比特，轉換成脈沖信號發送出去。