组网概念汇总要点.docx
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组网概念汇总要点
一、网络基础知识
1、计算机网络体系结构是网络层次和协议的集合
2、三种典型的计算机网络体系结构：
开放系统互连参考模型框架（OSI）、TCP/IP协议结构、局域网络（LAN）体系结构。
3、五个层次的体系结构：
物理层（位流）、数据链路层（帧）、网络层（分组）、运输层（报文段）、应用层（报文）。
4、TCP/IP协议层次结构：
网络接口层（1&2）、IP层（3）、TCP层（4）、应用层（5）
5、OSI层次结构：
物理层
（1）、数据链路层
（2）、网络层（3）、运输层（4）、会话层（5）、表示层（5）、应用层（5）。
6、几个重要的图：
7、网络协议层次的绑定过程：
①安装网络适配器（网卡）
②安装网络适配器驱动程序，实现物理层和链路层协议
③指定在操作系统中采用TCP/IP协议，实现网络层、运输层、应用层协议
④设置网络接口的IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址
⑤进入命令行工作方式，用PING命令测试本机网络协议栈当否安装成功，Ping127.0.0.1
⑥用PING命令测试本机到计算机网络中的其它节点的连通性
8、网络地址之间的映射：
①域名地址通过域名解析协议DNS，把域名地址转换为对应的IP地址
②IP地址通过地址解析协议ARP，把IP地址转换为对应的MAC地址（网卡地址）
③应用进程通过端口地址区分不同的网络应用，端口地址与IP地址组成套接字，用来唯一区分一个节点主机的不同应用进程
PS：
最终只有通过MAC（物理）地址，才能寻址到网络中某一个节点
9、IP地址：
专用的IP地址：
A类地址范围10.0.0.0—10.255.255.255，一个A类地址10
B类地址范围172.16.0.0—172.31.255.255，16个B类地址172.16—172.31
C类地址范围192.168.0.0—192.168.255.255，256个C类地址192.168.0—192.168.255
10、网络中的互连类型可以有：
①LAN-LAN②LAN-WAN③LAN-WAN-LAN④LAN-高性能计算机
11、网络互连的规则：
①网络在第N层上实现互连，第N层可以对应网络体系结构的任何一个层次。
②要求进行互连的两个网络的第N+1层及以上层的协议必须相同，N层及以下层两个网络的协议可以不同。
③互连后的信息流在第N层上跨越至对方，跨越时：
若两个网络的协议相同，则直接转发；若两个协议不同，则在这个层次上进行转换，这是最一般的情况。
④互连设备应能够提供连接两个不同网络的接口。
12、互连设备对应的层次：
网络互连设备之间的关系为包含关系
13、冲突域和广播域：
•冲突域——参与争用信道的计算机的集合
•广播域——接收广播信号的计算机的集合
•冲突域的分割——网桥、交换机
•广播域的分割——路由器、交换机的VLAN
14、默认路由和层次路由：
默认路由：
一般都会配置默认路由，在所有路由表项都不能适配目的网络时，路由器就会按默认路由转发到来的IP分组
层次路由：
因特网中的路由层次为：
因特网、自治系统（AS）、区域（zone）、链路或网段
15、以太网的帧格式：
以太网采用曼切斯特编码，通过检测跳变来判断以太网帧的边界
16、以太网技术的主要特征：
17、IEEE802.3系列组网技术标准：
18、Intranet与Internet、Extranet：
•Intranet也称为内联网，有时也称为企业网
•Intranet是单位内部的Internet
•Extranet是与Intranet相关的一个网络，Extranet也称为外联网
•Extranet可以作为Internet和Intranet之间的桥梁
19、Intranet组网的三层结构：
接入层、汇聚层、核心层。
（采用交换机组网，一般不用路由器构建）
20、网络中计算模式的演变和分类：
终端—主机模式、C/S模式、B/S模式、P2P模式、云计算模式
21、网络通信协议：
•TCP/IP——异种计算机互连，异种计算机网络互连
•IPX/SPX——Netware系统
•NetBIOS扩展用户接口（NetBEUI）——不超过200台的本地网络，无路由功能
•数据链路控制协议（DLC）——大型机与局域网互连，网络打印机的连接
二、网络设备
（一）线缆
1、常用的有线传输介质主要是双绞线、同轴电缆和光纤。
2、无线传输介质是利用电磁波在空间传输，按电磁波频段的不同特性划分；常用的无线传输介质主要有无线电、微波、红外线和激光。
3、同轴电缆的中央是铜芯，铜芯外包着一层绝缘层，绝缘层外是屏蔽层。
有线电视（CATV）同轴电缆用于电视机与闭路电视系统的连接，为RG59标准，阻抗为75Ω
基带同轴电缆：
一条电缆只用于一个信道，50欧，用于数字传输。
宽带同轴电缆：
一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号，75Ω，用于模拟传输，300—450MHz，100km，需要放大器。
细同轴：
--50Ω，D=1.02cm，10Mbps--185m、4中继、5段（925m）--优缺点：
*价格低*安装方便*抗干扰能力强*距离短*可靠性差
粗同轴：
--50欧，D=2.54cm，10Mbps--500m、4中继、5段（2500m）--优缺点：
*价格稍高*安装方便*抗干扰能力强*距离中等*可靠性好
双绞线（TwistedPair）是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相缠绕在一起而成的网络传输介质，外部包裹屏蔽层或橡塑外皮而构成
非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPair，UTP）不用外加屏蔽层，常用的是4对8芯的（UTP，抗拉线）。
4、双绞线种类：
①非屏蔽双绞线：
3类（带宽16Mbps）、5类（带宽100Mbps）
②屏蔽双绞线：
3类（带宽16Mbps）、4类（带宽20Mbps）、5类（带宽100Mbps）、超5类（带宽155Mbps）、6类（带宽200Mbps）
5、双绞线的指标：
①衰减：
Attenuation，是沿链路的信号损失度量
②近端串扰：
测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号耦合
③直流电阻：
直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量，它是指一对导线电阻的和
④特性阻抗：
与环路直接电阻不同，特性阻抗包括电阻及频率自1～100MHz的电感抗及电容抗，它与一对电线之间的距离及绝缘的电气性能有关
⑤衰减串扰比：
在衰减串扰比也称信噪比（ACR）,是在某一频率上测得的串扰与衰减的差,是反映电缆性能的另一个重要参数。
（串扰-衰减）
6、双绞线外皮标识：
“AMPSYSTEMSCABLEE138034010024AWG（UL）CMR/MPRORC（UL）PCCFT4VERIFIEDETLCAT5O44766FT9907”
AMP：
代表公司名称。
0100：
表示100W。
24：
表示线芯是24号的（线芯有22、24、26三种规格）。
AＷG：
表示美国线缆规格标准。
UL：
表示通过认证的标记。
FT4：
表示4对线。
CAT5：
表示5类线。
044766：
表示线缆当前处在的英尺数。
9907：
表示生产年月。
7、识别接线图错误：
8、标准EIATIAT568A和标准EIATIAT568B连线规格：
9、网络传输线分为直通线、交叉线和全反线：
直通线用于异种网络设备之间的互连，例如，计算机与交换机。
交叉线用于同种网络设备之间的互连
10、光纤传输模式：
多模MMF：
多束光线以不同的反射角传播单模SMF：
单束光线沿直线传播
单模：
用于高速度、长距离，成本高，窄芯线、需要激光源，耗散小、高效
多模：
用于低速度、短距离，成本低，宽芯线、聚光好，耗散大、低效
11、光纤通信的优缺点：
•光纤通信的优点是：
①通信容量大（理论上可达到25Tbps）、保密好、抗电磁波幅射干扰、防雷击、传输距离长（无中继下可达200km）
②光纤中传输的是光波，外界的电磁干扰与噪声都不能对光信号造成影响
•光纤通信的缺点是：
光纤连接困难，成本较高
12、光纤的连接方式：
①可以将它们接入连接头并插入光纤插座
②可以用机械方法将其接合
③两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接
13、网卡的功能及工作原理：
网卡负责将用户要传递的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质传输。
14、网卡的分类：
•按传输速度可分为：
10M网卡、10/100M自适应网卡以及千兆（1000M）网卡
•按总线类型分，网卡又可分为ISA,VESA,EISA,PCI等类型
•按接口类型分，又可分为AUI接口、BNC接口和RJ-45接口
15、网卡的信号灯：
•连接指示灯（LINK灯）：
一般为绿色，正常情况下应一直亮着
•信号传输指示灯（DATA灯）：
一般为红色或黄色，在信号传输时应不停闪烁，且闪烁的频率均匀
16、数据汞：
数据汞是消费级PCI网卡上都具备的设备，数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器。
它在一块网卡上所起的作用主要有两个，一是传输数据，它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外，数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
17、Modem的指示灯：
（二）集线器
1、集线器（HUB）是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。
2、集线器所有端口共用一条数据总线；集线器的主要性能参数有总带宽、端口数、智能程度及扩展性等。
3、集线器的工作原理：
星型拓扑结构、CSMA/CD协议、采用10Mb/s的站点≤25，采用100Mb/s的站点≤35
4、集线器的指示灯：
BNC/AUI：
显示由于BNC/AUI连接所造成的错误，正常情况下不亮，此灯亮起表示连接的同轴电缆出现问题
Power：
电源灯，在HUB有电源接入及开关在打开状态时灯亮，此时表明HUB已经通电工作
COL：
Collision显示网络上传输碰撞的情况，正常情况下不亮，若网络中发生碰撞将呈闪烁状态
Link/Rx：
连接和工作状态灯，对应于HUB的RJ45接口，当RJ45口中有正确信号接入时灯亮，有信号读写时呈闪烁状态，此时说明有信息交换发生。
5、集线器的连接：
•5-4-3规则：
10M集线器作为一种特殊的多端口中继器，它在连网中继扩展中要遵循5-4-3规则，即一个网段最多只能分5个子网段；一个网段最多只能有4个中继器；一个网段最多只能有三个子网段含有PC。
•在快速以太网络中，集线器级联不是遵循5-4-3规则（堆叠除外）。
•快速以太网的集线器分为2类，ClassI型集线器不可以级联，也就是说在一个100BASE-TX网络中只有一个ClassIHUB，两个站点的最长距离为200米，
•ClassII型集线器可以级联2个，2个集线器之间的距离最长为5米，所以说，两个站点之间的最长距离为205米。
D-Link的100M集线器都是ClassII。
6、集线器的堆叠和级联：
•为了使集线器满足大型网络对端口的数量要求，一般在较大型网络中都采用集线器的堆叠或级联来解决。
•堆叠：
方式是指将若干集线器的以电缆通过堆栈端口连接起来，以实现单台集线器端口数的扩充，要注意的是只有可堆叠集线器才具备这种端口，一个可堆叠集线器中一般同时具有“UP”和“DOWN”堆叠端口
•级联：
Uplink端口级联（直通跳线的双绞线）、普通端口级联（反线：
双绞线两端要跳线1-3&2-6脚下对调）
•从网络连接距离来考虑的话最好选用"Uplink端口方式"，因为这种连接方式可以最大限度的保证下一个集线器的带宽和信号强度，而采用普通端口进行扩展的话信号衰减严重，而且带宽受网络影响较大
（三）交换机
1、网桥（Bridge）是一种在数据链路层实现局域网络互连的存储转发设备，被广泛用于异种局域网的互连，从使用上分为内桥和外桥
2、网桥按工作原理分为两类：
一类为透明网桥，也叫生成树桥，由各个网桥自己来决定路径选择；另一类称为源选路径桥，由源端主机决定帧传输要经过的路径。
3、网桥的问题是：
①网桥对接收的帧要先存储和查找站表，决定是否转发，增加了时延
②网桥在MAC子层并没有流量控制功能
③网桥连接只能适用通信量不是很大的应用
4、交换机：
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。
交换机还有一个重要特点就是它不是像集线器一样每个端口共享带宽，它的每一端口都是独享交换机的一部分总带宽，这样在速率上对于每个端口来说有了根本的保障。
另外，使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机，这就是VLAN（虚拟局域网）。
通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。
这样交换机就可以在同一时刻可进行多个节点对之间的数据传输，每一节点都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有固定的一部分带宽，无须同其他设备竞争使用。
5、交换机与集线器的区别：
①在OSI／RM中的工作层次不同：
交换机和集线器在OSI／RM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。
②交换机的数据传输方式不同
集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能，第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。
③带宽占用方式不同：
在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。
④传输模式不同：
集线器只能采用半双工方式进行传输的，而交换机则不一样，它是采用全双工方式来传输数据的。
6、交换机工作原理：
由于交换机能够自动根据收到的以太网帧中的源MAC地址更新地址表的内容，所以交换机使用的时间越长，学到的MAC地址就越多，未知的MAC地址就越少，因而广播的包就越少，速度就越快。
出于对内存大小考虑，工程师为交换机设定了一个自动老化时间（Auto－aging），若某MAC地址在一定时间内（默认为300秒）不再出现，那么，交换机将自动把该MAC地址从地址表中清除。
当下一次该MAC地址重新出现时，将会被当作新地址处理。
7、局域网采用三层交换技术：
3Com的FastIP和Cisco的Netflow
FastIP的技术基础是,下一跳解析协议（NextHopResolutionProtocol，NHRP）采用“路由一次，随后交换”
NetFlow是在传统路由器上用Cache缓存先前的路由信息
8、交换机的交换方式：
目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式，ATM交换机采用信元交换。
9、交换机结构：
共享内存式结构、交叉总线式结构、混合交叉总线式结构、环形总线式结构。
（四）路由器
1、路由器的结构：
•路由器（Router）是实现异种网络连接的互连设备，工作在计算机网络层次结构的第三层
•路由器是一台特殊的计算机，路由器最核心的部件是操作系统
•通过路由器互连的网络形成一个虚拟通信网络。
如今因特网就是一个由路由器互连起来的“网络的网络”
2、路由器的工作原理：
路由器的工作原理与存储转发联系起来，路由器运行路由协议软件，接收到达的IP分组，用IP分组中目的网络标识，查找路由表中表项，确定IP分组的转发路径。
主要功能包括：
选路、转发、提供与网络的接口、配置管理。
3、路由器和交换机的区别：
①工作层次不同：
最初的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。
②数据转发所依据的对象不同：
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。
而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。
③传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域。
虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。
④路由器提供了防火墙的服务，它仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。
4、路由器的选购：
①路由器的管理方式②路由器所支持的路由协议③路由器的安全性保障④丢包率⑤背板能力⑥吞吐量
⑦转发时延⑧路由表容量⑨路由表容量⑩可靠性
5、主要路由技术：
硬件方面：
1硬件体系结构：
高速IP路由器通常借鉴ATM方法，采用交叉开关方式实现各端口之间的线速无阻塞互连
2ASIC技术；③三层交换
软件方面：
①VPN（VirtualPrivateNetwork）技术，指在公用网络上建立虚拟私有网；
②QoS（QualityofService）技术；③Ipv6技术；④路由器队列管理机制
（PS：
路由器上的QoS可以通过下面几种手段获得：
a.通过大带宽得到；b.通过端到端带宽预留实现；c.通过接入控制、拥塞控制和区分服务等方式得到）
6、路由器接口：
网络接口：
局域网接口、广域网接口（快速以太网接口、同步通信接口等）
物理接口：
控制口，辅助控制口
1局域网接口：
（1）AUI端口（主要是用粗同轴电缆作为传输介质的网络进行连接用的）；
（2）RJ-45端口（双绞线以太网端口，10Base-T网--标识为"ETH"，100Base-TX网--通常标识为"10/100bTX"；（3）SC端口（光纤端口以"100bFX"标注）
2广域网接口：
（1）RJ-45端口；
（2）AUI端口；（3）高速同步串口；（4）异步串口；（5）ISDNBRI端口
3路由器配置接口：
（1）Console端口；
（2）AUX端口。
7、路由器与局域网接入设备之间的连接：
①RJ-45-to-RJ-45：
这种连接方式就是路由器所连接的两端都是RJ-45接口的，如果路由器和集线设备均提供RJ-45端口，那么，可以使用双绞线将集线设备和路由器的两个端口连接在一起。
需要注意的是，与集线设备之间的连接不同，路由器和集线设备之间的连接不使用交叉线，而是使用直通线，也就是说，跳线两端的线序完全相同，但也不是说只要线序相同就行，对于100Mbps的网络来说就采用100Mbps交换法。
再一个要注意的是集线器设备之间的级联通常是通过级联端口进行的，而路由器与集线器或交换机之间的互联是通过普通端口进行的。
另外，路由器和集线设备端口通信速率应当尽量匹配，否则，宁可使集线设备的端口速率高于路由器的速率，并且最好将路由器直接连接至交换机。
②AUI-to-RJ-45：
这种情况主要出现在路由器与集线器相连，如果路由器仅拥有AUI端口，而集线设备提供的是RJ-45端口，那么，必须借助于AUI-to-RJ-45收发器才可实现两者之间的连接。
当然，收发器与集线设备之间的双绞线跳线也必须使用直通线。
③SC-to-RJ-45或SC-to-AUI：
这种情况一般是路由器与交换机之间的连接，如交换机只拥有光纤端口，而路由设备提供的是RJ-45端口或AUI端口，那么必须借助于SC-to-RJ-45或SC-to-AUI收发器才可实现两者之间的连接。
收发器与交换机设备之间的双绞线跳线同样必须使用直通线。
但是实际上出现交换机为纯光纤接口的情况非常少见。
8、路由器与Internet接入设备的连接：
通过异步串行口连接、同步串行口、ISDNBRI端口
（五）服务器
1、服务器英文名称为“Server”，指的是在网络环境中为客户机（Client）提供各种服务的、特殊的专用计算机。
2、服务器的主要外观特点：
机箱大、硬盘内存容量大、主板大、支持热插拔
3、服务器的“四性”（SUMA）
①可扩展性（Scalability）：
服务器的可扩展性是指服务器的硬件配置可以根据需要灵活配置，如内存、适配器、硬盘、处理器等，因为服务器的硬件配置可能是根据不同时期的网络配置而改变。
②可用性（Usability）：
服务器的可用性（Usability）其实就是要求服务器具有高的可靠性，具有高稳定性，不要时不时死机、出故障，尽量少出现停机待修现象。
（提高可靠性的一个普遍做法是部件的冗余配置和内存查、纠错技术）
③可管理性（Manageability）：
在服务器硬件方面的可管理性方面，多数是在服务器主板上集成了各种传感器，用于检测服务器上的各种硬件设备，同时配合相应管理软件，可以远程监测服务器，从而使网络管理员对服务器系统进行及时有效的管理。
④可利用性（Availability）：
服务器的可利用性能是从服务器的处理能力上来说的，因为服务器所负担的负荷都比较重，要面对整个网络，所以多数情况下我们讲服务器要求具有高的运算处理能力，处理效率要高。
（提升处理能力：
目前最主要的技术是通过采用对称多处理技术（SMP）和群集技术来实现的）
三、网络配置
（一）交换机基础配置
1、配置模式基础：
①setup配置模式：
一般在交换机第一次启动的时候进入，菜单形式
功能：
最基本配置例如：
交换机提示符、配置交换机IP地址、启动web服务等。
②一般用户配置模式：
用户进入CLI界面，首先进入一般用户配置模式，提示符为“Switch>”
功能：
查询交换机的时钟和交换机的版本信息
③特权用户配置模式：
使用Enable命令进入，提示符为“Switch＃”，按Ctrl+z可从其他模式退回到特权模式。
功能：
查询交换机配置信息、各个端口的连接情况、收发数据统计等
④全局配置模式：
使用Config命令进入，提示符为“Switch（Config）#”
功能：
对交换机进行全局性的配置，如对MAC地址表、端口镜像、创建VLAN等。
还可通过命令进入到端口对各个端口进行配置。
⑤接口配置模式：
使用Interface命令进入相应的接口配置模式；
SVIs端口 命令InterfaceVLAN1提示 Switch（ConfigVlan1）#
以太网端口命令InterfaceEthernet提示 Switch（Config-if）#
⑥VLAN配置模式：
使用命令VLAN ＜vlan-id＞
功能：
配置本VLAN的成员以及各种属性
2、交换机的配置命令（COS）：
SHOW显示交换机的参数及状态
CLEAR清除交换机的参数设置值
SET设置交换机的参数值
3、基本操作命令：
①查看配置信息
switch>？
（可以利用？
来查看普通用户模式下可使用命令）
switch>showversion（可以查看交换机所使用的IOS版本号，MAC地址，安装的模块等信息）
switch>showvlan（可以查看交换机VLAN配置情况及端口
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