CCNA中文筆記系列

紅頭發(fā)

第1章：網(wǎng)際互聯(lián)

把一個大的網(wǎng)絡(luò)分成幾個小點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)稱之為"網(wǎng)絡(luò)分段"(networksegment),這些工作由

路由器(routers),交換機(jī)(switches)和網(wǎng)橋(bridges)來完成

—：引起LAN擁塞的可能的原因是：

1.太多的主機(jī)存在于1個播送域(broadcastdomain)

2.播送風(fēng)暴

3.多播

4.帶寬過低

二：在網(wǎng)絡(luò)中使用routers的優(yōu)點(diǎn)：

1.它們默認(rèn)是不會轉(zhuǎn)發(fā)播送的

2.它們可以基于layer-3(Networklayer)的信息來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過濾

路由器被用來連接各種網(wǎng)絡(luò)，并將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)路由到另一個網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)時，路由

器用來分隔播送域，盡管路由器用來分隔播送域，但重要的是要記住，路由器也用來分隔沖

突域。

三、switches和bridges

主要目的：提高LAN的性能，提供給用戶更多的帶寬

bridges在某種意義上等同與switches,工作原理相同，都是基于MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)；它們都

可以分割大的沖突域?yàn)閿?shù)個小沖突域，因?yàn)橐粋€端口即為一個沖突域，但是它們?nèi)匀惶幵谝粋€

大的播送域中.(分割播送域的任務(wù)，可以由routers來完成)。不同的地方是bridges只包括2

到4個端口(port),最多16個，每個橋只能有一個生成樹，?；谲浖?shí)現(xiàn)；而switches可以

包括更多的端口(多達(dá)上百端口)和更快的轉(zhuǎn)發(fā)速度，每個交換機(jī)可以有多個生成樹，基于

硬件實(shí)現(xiàn)(ASIC)。

四、沖突域和播送域

沖突域(collisiondomain)：Ethernet術(shù)語之一，處于沖突域里的某個設(shè)備在某個網(wǎng)段發(fā)送數(shù)

據(jù)包,強(qiáng)迫該網(wǎng)段的其他所有設(shè)備注意到這個包.而且在某一個相同時間里，如果兩個不同設(shè)備

嘗試同時發(fā)送數(shù)據(jù)包，那么將在這個網(wǎng)段導(dǎo)致沖突的發(fā)生，此后這兩個設(shè)備都必須重發(fā)數(shù)據(jù)包,

降低了網(wǎng)絡(luò)性能。

所謂播送域，是指網(wǎng)段上所有設(shè)備的集合，這些設(shè)備收聽送往那個網(wǎng)段的所有播送。

集線器：所有設(shè)備在同一沖突域，所有設(shè)備在同一播送域，所有設(shè)備共享相同的帶寬。

交換機(jī)：每段1端口）有自己的沖突域，所有的段1端口）都在同一播送域

路由器：

①播送信息控制［每個接口處于單獨(dú)一個播送域）

②多點(diǎn)發(fā)送信息控制

③路徑優(yōu)化

④流量管制

⑤邏輯尋址

⑹提供WAN連接

假設(shè)每種設(shè)備有4個接口：集線器：1個沖突域，1個播送域

交換機(jī)：4個沖突域，1個播送域

路由器：4個沖突域，4個播送域

播送域：一女生在班級喊了一句：誰沒有男朋友；

沖突域;全班男生同時回復(fù)：我沒有.

多播：所有男生都想讓那女生做自己的女朋友；

單播：那女生說我只能找一個人做我男朋友

五：網(wǎng)際互聯(lián)模型InternetworkingModels

早期各個網(wǎng)絡(luò)廠商擁有私有網(wǎng)絡(luò),不便于同其他廠商的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊.于是，在20世紀(jì)7（）

年代末期JSO組織創(chuàng)立了OSI（OpenSystemInterconnection開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）參考模

型，用于幫助不同廠家創(chuàng)立可與對方進(jìn)行協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件等等,最大的特點(diǎn)是分層.

但是它仍然只是個參考模型而非物理模型AdvantagesofRefernceModelsoOSI參考模型是合

法的標(biāo)準(zhǔn)，而TCP/IP模型是事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。

分層的方法：參考模型是一種概念上的藍(lán)圖，描述了通信是怎樣進(jìn)行的，它解決了實(shí)現(xiàn)

有效通信所需要的所有過程，并將這些過程劃分為邏輯上的組，稱為層。

㈠OSI參考模型分層化的優(yōu)點(diǎn)：

0SI模型是層次化的，任何分層的模型都有同樣的好處和優(yōu)勢:

1.允許多廠家共同開展網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組件

2.允許不同類型的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件相互通信

3.防止其中某層的變化影響到其他層,防止?fàn)恐频秸麄€模型

㈡OSI參考模型TheOSIReferenceModel

OSI參考模型分為7層2組；最高3層定義了端用戶如何進(jìn)行互相通信；底部4層定義

了數(shù)據(jù)是如何端到端的傳輸.最高3層,也稱之為上層（upperlayer）,它們不關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的具體情況,

這些工作是又下4層來完成。

整個參考模型由高到低分為：

（應(yīng)用層）

（表示層）

（會話層）

傳輸層）

（網(wǎng)絡(luò)層）

6.Datalink（數(shù)據(jù)鏈路層）

（物理層）

（AllPeopleSeemToNeedDataProcessing）

在整個OSI參考模型上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有：

1.網(wǎng)絡(luò)管理工作站（NMS）

2.網(wǎng)頁和應(yīng)用程序效勞器

3.網(wǎng)關(guān)（gateways）

4.網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)（hosts）

㈢OSI參考模型每層的功能和任務(wù)：

層：提供用戶接口，提供文件，打印，數(shù)據(jù)庫，和其他應(yīng)用程序等效勞

層：表述數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)的操作諸如加密、壓縮、翻譯等等

層：建立會話，分隔不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)

層：①提供可靠和不可靠的數(shù)據(jù)投遞；

②在錯誤數(shù)據(jù)重新傳輸前對其進(jìn)行更正

層：提供邏輯地址，用于routers的路徑選擇。本層通過導(dǎo)址來建立兩個節(jié)點(diǎn)之間的連接，

它包括通過互連網(wǎng)絡(luò)來路由和中繼數(shù)據(jù)。

6.DataLink層：①把字節(jié)性質(zhì)的包組成幀；

2根據(jù)MAC地址提供對傳輸介質(zhì)的訪問；

③實(shí)行錯誤檢測,但是不實(shí)行錯誤更正

在此層將數(shù)據(jù)分幀，并處理流控制，本層指定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并提供硬件導(dǎo)址。

層：①在設(shè)備之間傳輸比特(bit)；

②定義電壓，線速，針腳等物理標(biāo)準(zhǔn)

定義物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。是原始比特流的傳輸，是用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)際通信的地方。

㈣會話層TheSessionLayer

TheSessionlayer負(fù)責(zé)會話控制，包括建立、管理、終止會話.也設(shè)備設(shè)備和節(jié)點(diǎn)(nodes)

之間的會話控制.3種模式：simplex(單工)、halfduplex(半雙工)和fullduplex(全雙工)

一些Sessionlayer協(xié)議和接口的例子：

1.NetworkFileSystem(NFS)

2.StructuredQueryLanguage(SQL)

3.RemoteProcedureCall(RPC)

4.XWindow

5.AppleTalkSessionProtocol

6.DigitalNetworkArchitectureSessionControlProtocol(DNASCP)

㈤傳輸層TheTransportLayer

TheTransportlayer提供端到端的連接，把數(shù)據(jù)分段重新組合成數(shù)據(jù)流(datastream)

1.FlowControl

流控制(flowcontrol)保證了數(shù)據(jù)的完整性，防止接受方的緩沖區(qū)溢出，緩沖區(qū)溢出將導(dǎo)致

數(shù)據(jù)的不完整.如果數(shù)據(jù)發(fā)送方傳輸數(shù)據(jù)過快，接受方將數(shù)據(jù)報(datagrams)暫時存儲在緩沖區(qū)

(buffer)里

可靠的數(shù)據(jù)傳輸采用了面向連接(connection-oriented)通信方式,保證：

⑴.接受方接受到被傳輸?shù)亩?segment)以后將發(fā)回確認(rèn)(acknowledge)給發(fā)送方

⑵.任何沒有經(jīng)過確認(rèn)的段將被重新傳輸

⑶?段在到達(dá)接受方之前應(yīng)按照適當(dāng)?shù)捻樞?/p>

⑷.可以進(jìn)行管理的流控制技術(shù)用于防止擁塞，超載(overloading)和數(shù)據(jù)的喪失

2.Connection-OrientedCommunication

面向連接式通信：發(fā)送方先建立會話(callsetup)或者叫做3度握手(three-wayhandshake)；

然后數(shù)據(jù)開始傳輸；數(shù)據(jù)傳輸完畢以后，終止虛電路連接(virtualcircuit)

3度握手(面向連接回話)過程：

⑴.第一個請求連接許可的段用于要求同步，由發(fā)送方發(fā)送給接受方

⑵.發(fā)送方和接受方協(xié)商連接

⑶.接受方與發(fā)送方同步

(4).發(fā)送方進(jìn)行確認(rèn)

(5).連接建立,開始傳輸數(shù)據(jù)

如果發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)報過快，而接受方緩沖區(qū)已經(jīng)滿了，它會反應(yīng)一條notready的信息給

發(fā)送方，等待緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)處理完畢后會反應(yīng)條go的信息給發(fā)送方；于是發(fā)送方繼續(xù)發(fā)送

數(shù)據(jù).這就是流控制的用途

如果任何數(shù)據(jù)段在傳輸?shù)倪^程中喪失了，被復(fù)制了，或者損壞了，這將導(dǎo)致傳輸失敗.這個

問題的解決方法就得靠接受方反應(yīng)確認(rèn)信息給發(fā)送方

3.窗口Windowing

窗口(window)是指允許發(fā)送方不用等待接受方反應(yīng)確認(rèn)的數(shù)據(jù)段，大小以字節(jié)(bytes)衡

量,比方：如果一個TCP會話是以2字節(jié)的窗口建立的，傳輸時假設(shè)窗口從2字節(jié)增加為3字

節(jié),那么發(fā)送方將不用等待之前2字節(jié)的量確實(shí)認(rèn)信息，直接以3字節(jié)的量傳輸

因網(wǎng)絡(luò)層TheNetworkLayer

網(wǎng)絡(luò)層用于管理設(shè)備地址，跟蹤網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備位置，決定傳輸數(shù)據(jù)最好的路線(路由)。

該層上有2種包(packets)：

1.數(shù)據(jù)(data)

2.路由更新信息、(routeupdates)

該層設(shè)備：路由器

routers必須對每種路由協(xié)議保持一張單獨(dú)的路由表,因?yàn)椴煌穆酚蓞f(xié)議根據(jù)不同的地

址機(jī)制跟蹤網(wǎng)絡(luò)信息

路由表包含的一些信息:

：出口

2.度(metric)

routers的一些要點(diǎn)信息：

1.默認(rèn)不轉(zhuǎn)發(fā)播送和多播(multicast)包

2.根據(jù)邏輯地址決定下1跳(hop)

3.可以提供層2的橋接功能，可以同時路由同一個接口

4.提供VLANs的連接

5.可以提供QualityofService(QoS)

化)數(shù)據(jù)鏈路層TheDataLinkLayer

數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的物理傳輸，錯誤檢測，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜土骺刂?這個意味著在數(shù)據(jù)LAN

上將根據(jù)硬件地址來進(jìn)行投遞,還要把Networklayer的包翻譯成比特用于在Physicallayer上

傳輸，使用幀技術(shù)來組織數(shù)據(jù)各比特。

該層設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)

IEEE以太網(wǎng)(Ehemet)的DataLinklayer有2個子層：

：這層定義了物理地址和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，錯誤檢測，流控制等.共享帶寬，先到先效勞原那么(first

come/firstserved)

：負(fù)責(zé)識別Networklayer協(xié)議然后封裝(enc叩sulate)數(shù)據(jù).LLC頭部信息告訴DataLink

layer如何處理接受到的幀,LLC也提供流控制和控制比特的編號

SwitchesandBridgesattheDataLinkLayer

第二層的設(shè)備switches被認(rèn)為是基于硬件的bridges,因?yàn)椴捎玫氖且环N叫做

application-specificintegratedcircuit(ASIC)的特殊硬件.ASICs可以在很低的延時(latency)里到

達(dá)gigabit的速度；而bridges是基于軟件性質(zhì)的

延時：一個幀從進(jìn)去的端口到達(dá)出去的端口所消耗的時間

透明橋接(transparentbridging)：如果目標(biāo)設(shè)備和幀是在同一個網(wǎng)段,那么層2設(shè)備將堵

塞端口防止該幀被傳送到其他網(wǎng)段；如果是和目標(biāo)設(shè)備處于不同網(wǎng)段，那么該幀將只會被傳送

到那個目標(biāo)設(shè)備所在的網(wǎng)段

每個和switches相連的網(wǎng)段必須是相同類型的設(shè)備，比方你不能把令牌環(huán)(TokenRing)±

的主機(jī)和以太網(wǎng)上的主機(jī)用switches混合相連,這種方式叫做mediatranslation,不過你可以用

routers來連接這樣不同類型的網(wǎng)絡(luò)。

在LAN內(nèi)使用switches比使用hubs的好處：

1.插入switches的設(shè)備可以同時傳輸數(shù)據(jù)，而hubs不可以。

2.在switches中,每個端口處于一個單獨(dú)的沖突域里，而hubs的所有端口處于一個大的沖

突域里，可想而知,前者在LAN內(nèi)可以有效的增加帶寬.但是這2種設(shè)備的所有端口仍然處于一

個大的播送域里。

(A)物理層ThePhysicalLayer

物理層負(fù)責(zé)發(fā)送和接受由1或者0組成比特，提供為建立、維護(hù)和撤除物理鏈路所需要

的機(jī)械的、電器的、功能和和規(guī)程的特性。這層也用于識別數(shù)據(jù)終端裝備(dataterminal

equipment,DTE)和數(shù)據(jù)通信裝備(datacommunicationequipment,DCE)的接口

DCE一般位于效勞商(seviceprovider)而DTE一般是附屬設(shè)備.可用的DTE效勞通常是經(jīng)

由modem或者channelserviceunit/dataseviceunit(CSU/DSU)來訪問

該層設(shè)備有：集線器(hub)、中繼器(repeater)、編碼/解碼器，傳輸介質(zhì)連接器、收發(fā)器(信

號轉(zhuǎn)發(fā)如光)電)

hubs：其實(shí)是多端口的repeaters,重新放大信號用,解決線路過長，信號衰減等問題.

一個物理星形(star)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)際在邏輯上是邏輯總線(bus)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

六：數(shù)據(jù)封裝(DataEncapsulation)

封裝(encapsulation)：在OSI的每層上都會出現(xiàn)。把OSI參考模型每層自己的協(xié)議信息

加進(jìn)數(shù)據(jù)信息的過程。反之叫做解封裝。封裝是在數(shù)據(jù)上參加報頭或?qū)?shù)據(jù)包在里面的過程,

是指參加到每個數(shù)據(jù)包上的報頭和報尾。報頭用于標(biāo)志數(shù)據(jù)包的開始，通常包括地址和其他

特性，這依賴于協(xié)議和

數(shù)據(jù)封裝層，報尾通常用于過失

校驗(yàn)。報頭受到更多的

發(fā)送數(shù)據(jù)的過

程，就是一個注意，因?yàn)樗鼈儼?/p>

數(shù)據(jù)封裝的過口

多數(shù)協(xié)議特性實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)拆封

接收數(shù)據(jù)的過程，

就是一個數(shù)據(jù)拆封的過程

協(xié)議數(shù)據(jù)單元(protocoldataunits,PDU)：數(shù)據(jù)包括封裝進(jìn)去的信息在OSI參考模型每層

的叫法：

1.Transportlayer：segment

2.Networklayer：packet或者datagram

3.DataLinklayer：frame

4.Physicallayer：bits

七：全交換園區(qū)網(wǎng)層次模型

㈠縱向上：層次化

1.核心層(corelayer)：骨干

核心層是網(wǎng)絡(luò)的中心，它位于頂層，負(fù)責(zé)可靠而迅速的傳輸大量的數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)核心層

的唯一意圖是，盡可能快速的二層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流

2.分配層：路由

分配層有時也稱為工作組層、會聚層，它是接入層和核心層之間的通信點(diǎn)，分配層主要

功能是提供路由(含VLAN間路由)、過濾、平安和WAN接入，如果需要的話，他還決定

數(shù)據(jù)報可以怎樣對核心層進(jìn)行訪問

3.接入層(accesslayer)：交換

接入層控制用戶和工作組對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。接入層也稱桌面層。大多數(shù)用戶所需

要的網(wǎng)絡(luò)資源將在本地獲得，分配層處理遠(yuǎn)程效勞的數(shù)據(jù)流。⑴網(wǎng)絡(luò)用戶的入口點(diǎn)⑵共享上

行鏈路帶寬⑶二層交換機(jī)端口平安、過濾、VLAN等效勞。

㈡橫向上：模塊化：分交換塊、主機(jī)塊、效勞器塊、廣域接入塊，以上各塊均連接到核

心塊上

第2章以太網(wǎng)EthernetNetworking

以太網(wǎng)采用一種爭奪(contention)介質(zhì)的訪問方法，這個機(jī)制使得在一個網(wǎng)絡(luò)上所有主機(jī)

共享帶寬.采用了Physicallayer和DataLinklayer的標(biāo)準(zhǔn).它采用一種帶沖突檢測的載波監(jiān)聽

多路訪問(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection,CSMA/CD,CS：載波監(jiān)聽；

MA：多路訪問；CD：沖突檢測)機(jī)制。以太網(wǎng)不限制沖突，但提供了沖突的解決方法。工作

原理：先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突退回，延遲重發(fā)。

為什么使用以太？

①LAN/MAN統(tǒng)一的傳輸方法②IP友好，端口費(fèi)用低③10/100/1()0()/1()00()帶

寬可擴(kuò)展性

傳統(tǒng)以太網(wǎng)的缺點(diǎn)：①速率不高：采用100M、1000M甚至10G

②沖突多，帶寬利用率不高：采用交換以太

-：CSMA/CD：幫助共享帶寬的設(shè)備防止同時發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖突的協(xié)議.補(bǔ)償算法

(Backoffalgorithms)用于決定產(chǎn)生沖突的2臺設(shè)備何時重新傳輸數(shù)據(jù)

CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)帶來的問題：采用CSMA/CD協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)將承受巨大的沖突壓力，包括：

1.延遲(delay)

2.低吞吐量(throughput)

3.擁塞

二：半雙工和全雙工以太網(wǎng)Half-andFull-DuplexEthernet

half-duplex(半雙工)以太網(wǎng)：它只采用一對線纜主要用于hub。如果hubs與switches相連,

那么必須以半雙工的模式操作，因?yàn)槎斯ぷ髡颈仨毮軌驒z測沖突。采用CSMA/CD協(xié)議的以太

網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通信，而只能進(jìn)行雙向交替通信(半雙工)，以太網(wǎng)帶寬的利用率只為上

限的30%-40%

full-duplex(全雙工)以太網(wǎng)：采用2對線纜，而不是象半雙工那樣用一對電纜線，點(diǎn)對點(diǎn)

(point-to-point)的連接，沒有沖突，雙倍帶寬利用率(可達(dá)80%)

全雙工以太網(wǎng)可以使用在以下的3種形勢里：

和host相連

和switch相連

3.用交叉線纜(crossovercable)相連的host和host

自動檢測機(jī)制（auto-detectionmechanism）：當(dāng)全雙工以太網(wǎng)端口電源啟動時，它先與遠(yuǎn)端

相連,并且與之進(jìn)行協(xié)商?？词且?0Mbps的速度還是以100Mbps的速度運(yùn)行；再檢查是否可

以采用全雙工模式，如果不行，那么切換到半雙工模式。

三：以太物理層（EthernetattheDataLinkLayer）

IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列

802.1Internetworking網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)：SpanningTreeAlgorthm：QualityOfService（QOS）：

VirtualLAN（VLAN）

：基于邏輯端口的認(rèn)證協(xié)議，在校園無線用戶沒有通過認(rèn)證之前沒有上網(wǎng)權(quán)限，相比傳

統(tǒng)的Web+portal方式保證了平安訪問。

：定義了其它802標(biāo)準(zhǔn)可以使用的LLC（logicallinkcontrol）協(xié)議

：Ethernet（CSMAZCD）：fastEthernet（百兆）：flowcontrol：gigabitoveropticalfiber（千兆以太

光纖標(biāo)準(zhǔn)）

：gigabitovergategory5copperwiring（5類線跑千兆）

：trunking（linkaggregation,線路聚合）

：lOGbpsEtherNET

以太網(wǎng)傳輸供電協(xié)議，也叫PoE,AP可接受網(wǎng)線傳輸?shù)?8V直流供電，無需外接220V電

源，是校園部署AP的必須。

：令牌總線（很少使用）

：令牌環(huán)

：使用雙向光纖的城域網(wǎng)（MAN）：同步以太,使用一個異步通道和96個專用通道之間共享

的通道，可以提供16Mb/s

：局域網(wǎng)平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

:使用CSMA/CA（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突防止）的無線局域網(wǎng)

：采用頻段，最高54Mb/s

：采用頻段，最高UMb/s

:采用頻段，最高54Mb/s

無線效勞質(zhì)量保證協(xié)議，對于教師、學(xué)生等不同的無線用戶，定義不同的優(yōu)先傳輸級別，充

分利用有限的帶寬。

無線接入點(diǎn)漫游協(xié)議保證移動筆記本電腦在校內(nèi)不同的AP之間移動不會中斷，尤其適用

于今后的校園無線語音運(yùn)營。

動態(tài)頻率與信道調(diào)整協(xié)議根據(jù)校園內(nèi)同頻干擾的實(shí)時特征動態(tài)調(diào)整發(fā)射頻率和占用信道,

防止信號疊加、碰撞造成的衰減。

無線鏈路平安保障協(xié)議采用WPA/WPA2認(rèn)證模式，采用TKIP/AES加密機(jī)制，補(bǔ)充了校

園無線鏈路層的平安。

100vg-anylan

四：4種類型的以太網(wǎng)幀：

1.EthernetII

以太地址EthernetAddressing

MAC地址是燒錄在NetworkInterfaceCard(網(wǎng)卡,NIC)里的MAC地址,也叫硬件地址，是由

48比特長(6字節(jié)),16進(jìn)制的數(shù)字組成。0-24位是由廠家自己分配。25-47位，叫做組織唯一標(biāo)

志符(organizationallyuniqueidentifier,OUI)o

OUI是由IEEE分配給每個組織。組織按高到低的順序分配一個唯一的全局地址給每個

網(wǎng)卡以保證不會有重復(fù)的編號。第47位為Individual/Group(I/G)位，當(dāng)I/G位為()的時候，我們

可以設(shè)想這個地址是MAC地址的實(shí)際地址，可以出現(xiàn)在MAC頭部信息；當(dāng)I/G位為1的時

候，我們可以設(shè)想它為播送或多播。第46位叫做G/L位，也叫U/L位。當(dāng)這個位為0的時候代

表它是由IEEE分配的全局地址；當(dāng)這個位為1的時候，代表本地管理地址(例如在DECnet當(dāng)

中)

以太網(wǎng)幀EthernetFrames

第二層用于把第一層的比特連接成字節(jié)，再組成幀(frames)

3種介質(zhì)訪問方法的類型：

1.爭奪(contention),用于在以太網(wǎng)中

2.令牌傳遞(tokenpassing),用于在FDDI和TokenRing里

3.投票(polling),用于在IBMMainframes和lOOVG-AnyLAN中

循環(huán)冗余校驗(yàn)(cyclicredundancycheck,CRC)：用于錯誤檢測，而非錯誤更正

隧道(tunneling)：把不同類型的幀封裝在1個幀里

EthernetII幀：

1.前導(dǎo)(preamble)字段：交替的1和()組成。5Mhz的時鐘頻率,8字節(jié)，包含7字節(jié)的起始

幀分界符(startframedelimiter,SFD),SFD是10101011,最后1個字節(jié)同步(sync)

2.目標(biāo)地址(destinationaddress,DA)：6字節(jié)

3.源地址(sourceaddress,SA)：6字節(jié)

4.類型(type)字段：用于區(qū)分上層協(xié)議,2字節(jié)

5.數(shù)據(jù)(data)：46到1500字節(jié)

6.幀校驗(yàn)序列(framechecksequence,FCS)：4字節(jié)，存儲CRC值

單位:字節(jié)8662可變4

前導(dǎo)位目的地址源地址類型數(shù)據(jù)幀檢測序列

MAC地址

XXXXXX

由分配給

IEEE由廠商分配給

廠商(如:銳捷網(wǎng)

設(shè)備

絡(luò)00-D0-F8)

802.3Ethernet幀：

1.前導(dǎo)(preamble)字段：交替的1和0組成。5Mhz的時鐘頻率,8字節(jié)，包含7字節(jié)的起始

幀分界符(startframedelimiter,SFD),SFD是10101011,最后1個字節(jié)同步(sync)

2.目標(biāo)地址(destinationaddress,DA)：6字節(jié)

3.源地址(sourceaddress,SA)：6字節(jié)

4.長度(length)字段：不能區(qū)分上層協(xié)議,2字力

5.數(shù)據(jù)(data)：46到150()字節(jié)

6.幀校驗(yàn)序列(framechecksequence,FCS)：4字節(jié)，存儲CRC值

規(guī)定最小幀長64字節(jié)，幀長度缺乏64字節(jié)的，要最多參加46字節(jié)的填充位。幀長最大

1528字節(jié)。

由此可見：EthernetII幀和802.3Ethernet幀兼容，僅長度字段不同：0x0600以上為EthernetII

幀，以下為802.3Ethernet幀。EthernetII在此指明上層協(xié)議，所以不用

802.2andSNAP

因?yàn)?02.3Ethernet幀沒有鑒別上層協(xié)議的能力(使用的是length字段)，所以，它需要IEEE

定義的802.2LLC標(biāo)準(zhǔn)來幫它實(shí)現(xiàn)這個功能

幀(SAP)：

1.目標(biāo)效勞訪問點(diǎn)(destSAP)字段：1個字節(jié)

2.源效勞訪問點(diǎn)(sourceSAP)字段：1個字節(jié)

3.控制字段：1或2個字節(jié)

4.數(shù)據(jù)：大小可變

1個幀是由幀加上LLC信息組成,這樣它就可以區(qū)分上層協(xié)議

幀(SNAP)：它有自己的協(xié)議來區(qū)分上層協(xié)議

1.目標(biāo)效勞訪問點(diǎn)(destSAP)字段：1個字節(jié)，總為AA

2.源效勞訪問點(diǎn)(sourceSAP)字段：1個字節(jié)，總為AA

3.控制字段：1或2個字節(jié)，值總為3

4.OUIID：3字節(jié)

5.類型(type)字段：2字節(jié),區(qū)分上層協(xié)議

6.數(shù)據(jù)：大小可變

五：一些原始的和擴(kuò)展的的標(biāo)準(zhǔn)：

：Base是指基帶傳輸技術(shù),2指最大距離接近200米,實(shí)際為185米,1()指10Mbps的速度,

采用的是物理和邏輯總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),AUI連接器

：5指最大距離500米,10指10Mbps的速度，采用的是物理和邏輯總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),AUI連

接器

：10指10Mbps的速度，采用的是物理星形和邏輯總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，3類UTP雙絞線,RJ-45

連接器，每個設(shè)備必須與hub或者switch相連，所以1個網(wǎng)段只能有1臺主機(jī)

X：100指100Mbps的速度，采用的是物理星形和邏輯總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，5,6或者7類UTP,

2對雙絞線,RJ-45連接器，1個網(wǎng)段1臺主機(jī)

：100指100Mbps的速度，光纖技術(shù)，點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最大距離412米，ST或者SC連接

器，單?；蚨嗄９饫w，傳輸波長1310nm

X：1000指1000Mbps的速度，5類UTP,4對雙絞線，最大距離1()()米。以10/100Mbps

以太兼容

：光纖技術(shù)，用1300nm長波。使用單?；蚨嗄９饫w

：用波長85()nm的長波，使用單?；蚨嗄９饫w

base-R：64B/66B,串行接口,數(shù)據(jù)速率10G,時鐘速率

小知識：

1.長波與短波

長波波長在1310~1550nm之間，纖芯具有衰減低，帶寬寬的優(yōu)點(diǎn)，適用于長距離、大容

量的光纖通信。短波波長在6()()~9()()nm之間，適用于短距離、小容量的光纖通信。

2.10G以太網(wǎng)

①保存了以太的幀格式和大小

②只支持全雙工(千兆以太網(wǎng)支持CSMA/CD(半雙工)和全雙工)

③只支持光介質(zhì)，不支持銅介質(zhì)

六：以太網(wǎng)線纜EthernetCabling

以太網(wǎng)線纜接法：

1.直通線(straight-through)

2.交叉線(crossover)

3.反轉(zhuǎn)線(rolled)

Straight-ThroughCable(直通線)一般用于連接異種設(shè)備：

1.主機(jī)和switch/hub

和switch/hub

直通線只使用1,2,3,6針腳,2端的連法是一一對應(yīng)

直連lOBaweT/直連續(xù)

100BaseT

集建塞/文桃機(jī)曲務(wù)■踣由h

針針線

1--------1TD*

2--------2TD-

3------?3RD*

44NC

55NC

6------?6RD-

77NC兩端的線序相同

88NC

CrossoverCable（交叉線）一般用于連接同種設(shè)備:

和switch2.主機(jī)和主機(jī)

和hub和switch

5.主機(jī)與router直連

交叉線只使用123,6針腳,2端的連法是1連3,2連6,3連1,6連2

交叉連接10?氨氮后17

100BaseT交叉線

有且僅有一個端口標(biāo)記有“x時使用直翎L

兩個藁口均標(biāo)有或均設(shè)標(biāo)有時用交叉線.

RolledCable(反轉(zhuǎn)線)不是用來連接以太網(wǎng)連接的，它是用來連接主機(jī)與router的com口

(consoleserialport)的,它采用1到8跟針腳,2端全部相反對應(yīng)。

當(dāng)主機(jī)與router的console口用反轉(zhuǎn)線連好后，啟動Window系統(tǒng)里的HyperTerminal程序即

可對router進(jìn)行連接,其配置如下:

：9600

2.Databits：8

：None

4.Stopbits：1

5.Flowcontrol：none

控制臺連接

帶Sfi!口的設(shè)備RJY5IORJY5

rollovercable

RJ-45-to-DB-9adapter

(labeledTERMINAL)

?PCs需要一個將RJ-45轉(zhuǎn)換到DB-9或DB-25的轉(zhuǎn)換器

?通訊口設(shè)置為9600波特率,8個數(shù)據(jù)位，不設(shè)奇偶校驗(yàn)位，1個停止位，不設(shè)流量控制

?這是通過控制口的一種管外管理方式

?AUX端口用于調(diào)制解調(diào)器的遠(yuǎn)程連接訪問

第3章：因特網(wǎng)協(xié)議InternetProtocols

—：TCP/IP和DoD模型（TCP/IPandtheDoDModel）

DoD模型被認(rèn)為是OSI的濃縮品，分為4層,從上到下是：

（進(jìn)程/應(yīng)用層）

2.Host-to-Hostlayer（主機(jī)一主機(jī)層）

3.Internetlayer（網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層）

“NetworkAccesslayer（網(wǎng)絡(luò)訪問層）

其中，如果在功能上和OSI參考模型互相對應(yīng)的話,那么：

模型的Process/Application層對應(yīng)OSI參考模型的最高3層

模型的Host-to-Host層對應(yīng)OSI參考模型的Transport層

模型的Internet層對應(yīng)OSI參考模型的Network層

模型的NetworkAccess層對應(yīng)OSI參考模型的最底2層

互聯(lián)設(shè)備地址類型

主機(jī)名

端口號

OSIfBJSIP地址

MAC地址

應(yīng)用層效勞

TCP/IP效勞

TCP/IP效勞傳輸協(xié)議和端口功能

ftpTcp21/20文件傳輸

TelenetTcp23遠(yuǎn)程終端

smtpTcp25簡單郵件傳輸協(xié)議

DnsTcp/udp53域名系統(tǒng)

tftpUdp69文件傳輸

Tcp80超文本傳輸協(xié)議

Pop3Tcp110

NetBIOSnameserviceTcp/udp137

NetBIOSdatagramserviceTcp139

SnmpUdp161簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

SnmptrapUdp162

Nfs文件效勞

sTcp443加密WEB通信

Dhcpclient546動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議客戶端

Dhcpserver547動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議效勞器

TCP/IP中的協(xié)議

傳輸層UDP

數(shù)據(jù)鏈路層

由底層網(wǎng)絡(luò)定義的協(xié)議

Ethernet,Token-Ring,FDDI,X.25,Wirless,ATM,SNA,Async

物理層

二：進(jìn)程/應(yīng)用層協(xié)議(TheProcess/ApplicationLayerProtocols)

Process/Application層包含的協(xié)議和應(yīng)用程序有：

Telnet,允許一個用戶在一個遠(yuǎn)程的客戶機(jī)上，訪問另一臺機(jī)器上的資源｛小技巧：“telnet

主機(jī)IP端口號"如果黑屏說明此該主機(jī)的這個端口翻開了。)

FTP,文件傳輸協(xié)議，它可以應(yīng)用在任意兩個主機(jī)這間。

TFTP,簡單文件傳輸協(xié)議，是FTP的簡化版本，采有不可靠的UDP協(xié)議，數(shù)據(jù)報文最長

512字節(jié)，少于512字節(jié)認(rèn)為文件結(jié)束，發(fā)送下一數(shù)據(jù)前，需得到上一報文確實(shí)認(rèn)。用在近

距離小文件高可靠性的傳輸場合。只有在你確切地知道相通得到的文件名及它的準(zhǔn)確位置時,

才可有選擇的使用TFTP(交換機(jī)、路由器升級IOS時即采用TFTP)

SMTP簡單文件傳輸協(xié)議，是對應(yīng)于我們變通使用的被稱為E—mail的應(yīng)用，它描述了

郵件投遞中的假脫機(jī)、排列及方法。SMTP用于發(fā)送，POP3用于接收郵件。

SNMP,簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，采集并使用一些有價值的網(wǎng)絡(luò)信息。

DNS,域名效勞，可以解析主機(jī)名，特別用于Internet中域名和IP地址的轉(zhuǎn)換。

NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，在文件共享中是一個特殊的協(xié)議珍寶，它允許兩個不同類型的文件

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作。

LPD行式打印機(jī)守護(hù)進(jìn)程協(xié)議，使被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)打印機(jī)共享的。

XWindows,為客戶一一效勞器業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)，定義了一個編寫基于圖形化用戶界面(GUI)

的客戶一效勞器應(yīng)用程序。等等

DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol)/BootP(BootstrapProtocol)

動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)效勞器可以提供的信息有：

地址2,子網(wǎng)掩碼(subnetmask)3.域名(domainname)

4.默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(defaultgateway)信息

三：主機(jī)到主機(jī)層協(xié)議TheHost-to-HostLayerProtocols

該層的主機(jī)目的，是將上層的應(yīng)用從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膹?fù)雜性中屏蔽出來。

Host-to-Host層描述了2種協(xié)議：

1.傳輸控制協(xié)議(TransmissionControlProtocol,TCP)

2.用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UserDatagramProtocol,UDP)

傳輸控制協(xié)議TransmissionControlProtocol(TCP)

當(dāng)1個主機(jī)開始發(fā)送數(shù)據(jù)段(segment)的時候，發(fā)送方的TCP協(xié)議要與接受方的TCP協(xié)議

進(jìn)行協(xié)商并連接，連接后即所謂的虛電路（virtualcircuit）,這樣的通信方式就叫做面向連接

（connection-oriented）o面向連接的最大優(yōu)點(diǎn)是可靠,TCP可以提供可靠的、有序的端到端之間

的傳輸，并且進(jìn)行流量控制，但是它卻增加了額外的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)（overhead）

TCP報頭是一個20字節(jié)長的段，在帶有選項(xiàng)時可以到達(dá)24個字節(jié)。

源端口號（16比特）目的端口號（16比特）

順序號（32比特）

應(yīng)答號（32比特）

窗口大?。?6比特）20

校驗(yàn)和（16比特）

其它TCP控制信息（如SYN,ACK等）

數(shù)據(jù)

UDP協(xié)議的最大特點(diǎn)是無連接（connectionless）,即不可靠，因?yàn)樗慌c對方進(jìn)行協(xié)商并連

接，它也不會給數(shù)據(jù)段標(biāo)號,也不關(guān)心數(shù)據(jù)段是否到達(dá)接受方。UDP應(yīng)用在對延時比擬敏感或

不要求確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸時。

（16比特）（16比特）0

8

字節(jié)

其它UDP控制信息校驗(yàn)和（16比特）

數(shù)據(jù)

主機(jī)到主機(jī)層的重要概念KeyConceptsofHost-to-HostProtocols

㈠、現(xiàn)在把TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的一些特性做個比擬：

協(xié)議排序，在傳送數(shù)據(jù)段的時候要給段標(biāo)號；UDP協(xié)議不

協(xié)議可靠；UDP協(xié)議不可靠

協(xié)議是面向連接；UDP協(xié)議采用無連接

協(xié)議是虛電路，負(fù)載較高；UDP協(xié)議低開銷

協(xié)議的發(fā)送方要確認(rèn)接受方是否收到數(shù)據(jù)段；UDP反之

協(xié)議采用窗口技術(shù)和流控制；UDP協(xié)議反之

㈡、端口號PortNumbers

TCP和UDP協(xié)議必須使用端口號（portnumber）來與上層進(jìn)行通信,因?yàn)椴煌亩丝谔柎?/p>

表了不同的效勞或應(yīng)用程序。1至U1023號端口叫做知名［或周知）端口號（well-knownport

numbers）o1024號及以上（隨機(jī)分配）端口號被上層用來建立與其他主機(jī)的會話，并且在

TCP數(shù)據(jù)段中被TCP用來作為源和目的的地址。

可用netstat命令驗(yàn)證各端口的網(wǎng)絡(luò)連接情況，常用的參數(shù)為一an,a顯示所有連接和偵聽

端口，n以數(shù)字格式顯示地址和端口號（而不是嘗試查找名稱）。State為listening的為開放

端口，established為已建立連接。測試時，在對端用telnetIP端口，如果變成黑屏且光標(biāo)在

閃，說明端口翻開了。

三個參數(shù)：①順序號seq

②確認(rèn)號ack：是對對方傳送數(shù)據(jù)的應(yīng)答，也是對下一個傳輸數(shù)據(jù)的期待

?windowssize

TCP的順序號和確認(rèn)號

源端口目標(biāo)端口順序號seq確認(rèn)號ack

①發(fā)送方：我要發(fā)#10102823101

②接收方：我已收到現(xiàn)在我需要

#10,#11231028111

③發(fā)送方：發(fā)送#11

102823112

④接收方：接收到#11,現(xiàn)在需要#12

231028212

TCP三次握手過程

1發(fā)送SYN=1

(seq#=100)接收SYN2

發(fā)送SYN=1,ACK=1

接收SYN,ACK

(seq#=300ack#=101)

3建立連接，ACK=1

(ack#=301)

TCP窗口數(shù)的應(yīng)用

發(fā)送接收方

第三個數(shù)據(jù)

ACK3

Windowsize=2段被丟棄

假設(shè)接收方緩沖區(qū)較小,放不下，會丟棄后面的數(shù)據(jù)，同時發(fā)送ACK,告

訴對方，將窗口改小，關(guān)將出錯的數(shù)據(jù)重傳。

四：因特網(wǎng)層協(xié)議TheInternetLayerProtocols

在DoD模型中,Internet層負(fù)責(zé)：路由,以及給上層提供單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)接口。沒有任何一個其

它的高層或低層協(xié)議會涉及到任何有關(guān)路由的功能，這個復(fù)雜和重要的任務(wù)是完全屬于因特

網(wǎng)層。因特網(wǎng)層協(xié)議有：

因特網(wǎng)協(xié)議IP(InternetProtocol)

IP協(xié)議查找每個數(shù)據(jù)包(packets)的地址，然后，根據(jù)路由表決定該數(shù)據(jù)包下1段路徑該如

何走，尋找最正確路徑

在IP報頭的協(xié)議字段中可能發(fā)現(xiàn)的協(xié)議：ICMP協(xié)議號為1、IGRP協(xié)議號為9、

EIGRP協(xié)議號88、OSPF協(xié)議號89.IPV6協(xié)議號為41、L2TP協(xié)議號為E5。

IP數(shù)據(jù)包格式如下：

Bit0Bit31

臀瞇度(4)

TOS網(wǎng)總長度(16)

pf段偏移(13)

標(biāo)識(16)

TTL(8)協(xié)議網(wǎng)校驗(yàn)和(16)20-60

Bytes

源IP地址(32)

目的IP地址(32)

選項(xiàng)(0or32ifany)

數(shù)據(jù)20-65536

Bytesr

InternetControlMessageProtocol(ICMP)

為了使互聯(lián)網(wǎng)中的跌幅器報告過失或提供有關(guān)意外情況的信息，在TCP/IP中設(shè)計(jì)了一

個特殊用途的報文機(jī)制，稱為控制報文協(xié)議(ICMP),ICMP是一個過失報告機(jī)制。

ICMP協(xié)議一樣是工作在DoD模型的Internet層,IP協(xié)議使用ICMP協(xié)議來提供某些不同

的效勞,ICMP協(xié)議是一種管理協(xié)議，并且也是一個IP信息效勞的提供者

一些ICMP協(xié)議相關(guān)信息和事件：

1.目標(biāo)不可達(dá)(destinationunreachable)：假設(shè)1個routers不能把IP協(xié)議數(shù)據(jù)報發(fā)送到更

遠(yuǎn)的地方去，于是router將發(fā)送ICMP協(xié)議信息給數(shù)據(jù)報的發(fā)送方，告訴它說目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)

2.緩沖區(qū)已滿(bufferfull)：假設(shè)router的緩沖區(qū)已經(jīng)存滿發(fā)送方發(fā)來的IP協(xié)議數(shù)據(jù)報了,

它將發(fā)送ICMP協(xié)議信息給發(fā)送方并告訴它緩沖區(qū)已滿,如果再繼續(xù)接受的話將導(dǎo)致緩沖區(qū)

溢出,造成數(shù)據(jù)喪失

3.跳(hops)：IP協(xié)議數(shù)據(jù)報經(jīng)過1個router,稱為經(jīng)過1跳

4.Ping(PacketInternetGroper)：采用ICMP協(xié)議信息來檢查網(wǎng)絡(luò)的物理連接和邏輯連接是

否完好。

(linux)或Tracert(Windows)：根據(jù)ICMP的超時機(jī)制來跟蹤數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的路徑，經(jīng)

過哪些跳

地址解析協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)

地址解析協(xié)議(ARP)用于根據(jù)1個的IP地址查找硬件地址。它把IP地址翻譯成硬件地址

ARP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)：用在IPfEthernet的典型環(huán)境中，采用播送+cache工作方式。

Cache的問題：

1.分靜、動兩種

2.動態(tài)cache有壽命問題，不同系統(tǒng)的動態(tài)cache壽命不同

3.cache問題影響系統(tǒng)的調(diào)試｛提高性能和復(fù)雜性)

注：域名DNS.IP地址ARP、以太地址

--------1'>--------------?

(應(yīng)用層的概念)(網(wǎng)絡(luò)層概念，邏輯地址)(數(shù)據(jù)鏈路層概念，物理地址)

^UJLr-MFFFF.FFFF.FFFFifijFgzIR%ITZ.-IG.S.SO6^MAC

以單播回應(yīng)：|尸為172.16.3.20

------的MAC為0800.0020.11111-

ARP命令

ARP-a通過詢問TCP/IP顯示當(dāng)前ARP項(xiàng)

一d刪除指定項(xiàng)

—s在ARP緩存中添加項(xiàng)。如arp-s500-aa-00-62-c6-09

逆向地址解析協(xié)議RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)

RARP協(xié)議用于把MAC地址翻譯成IP地址，如用無盤啟動時

五：IP尋址IPAddressing

IP地址是軟件地址,MAC地址是硬件地址,MAC地址是燒錄在NIC里的,MAC地址用于

在本地網(wǎng)絡(luò)查找主機(jī)地址。IP地址是唯一的，也叫做網(wǎng)絡(luò)地址(networkaddress)；硬件地址也

叫節(jié)點(diǎn)地址(nodeaddress)

網(wǎng)絡(luò)尋址NetworkAddress

一個IP地址是一組由32位的信息，常用四個點(diǎn)分的十進(jìn)制數(shù)表示

網(wǎng)絡(luò)地址分為5類：

類地址：4個8位位組(octets)。第一個octet代表網(wǎng)絡(luò)號,剩下的3個代表主機(jī)位。范圍

是Oxxxxxxx,即0到127

類地址：前2個octets代表網(wǎng)絡(luò)號,剩下的2個代表主機(jī)位。范圍是lOxxxxxx,即128

到191

類地址：前3個octets代表網(wǎng)絡(luò)號，乘U下的1個代表主機(jī)位。范圍是llOxxxxx,即192

到223

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