CCNA1-9章学习笔记详解(1)

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第一章  网际互连
4 Z; M2 ?& g7 N( F把一个大的网络划分为一些小的网络就称为网络分段，这些工作由路由器，交换机和网桥来按成。
( i( e' z0 e  M引起LAN通信量出现足赛的可能原因如下:
8 g' f/ C; T: k" }1． 在一个广播域中有太多的主机
2． 广播风暴
6 i- g7 ~8 Y# g  u( o& N, k) v3． 组播
) p6 p) @$ x3 Z; d! r2 e! _2 _+ }9 n4． 低的带宽
( W- v; W8 M  L' B$ L/ P3 n' o2 I( Z路由器被用来连接各种网络，并将数据包从一个网络路由到另一个网络。
默认时，路由器用来分隔广播域，所谓广播域，是指王端上所有设备的集合，这些设备收听送往那个王端的所有广播。尽管路由器用来分隔广播域，但重要的是要记住，路由器也用来分隔冲突域。
在网络中使用路由器有两个好处：
$ w4 V5 q. }5 x" g* a+ U5 t1． 默认时路由器不会转发广播。
2． 路由器可以根据第三层（网络层）信息对网络进行过滤。
默认时，交换机分隔冲突域。这是一个以太网术语，用来描述：某个特定设备在网段上发送一个数据包，迫使同一个网段上的其他设备都必须主要道这一点。在同一时刻，如果两个不同的设备试图发送数据包，就会产生冲突域，此后，两个设备都必须重新发送数据包。
* ]! N' g) _8 y+ g8 q网际互连模型
当网络刚开始出现时，典型情况下，只能在同一制造商的计算机产品之间进行通信。在20世纪70年代后期，国际标准化组织创建了开放系统互联参考模型，也就是OSI七层模型。
( W( _* B/ T# ~% i( GOSI模型时为网络而构建的最基本的层次结构模型。下面是分层的方法，以及怎样采用分层的方法来排除互联网络中的故障。
分层的方法
% T6 x8 A* _* u6 q参考模型时一种概念上的蓝图，描述了通信是怎样进行的。他解决了实现有效通信所需要的所有过程，并将这些过程划分为逻辑上的组，称为层。
  ^; \0 Y/ C  U0 c5 U3 |参考模型的优点
% F$ Y3 a  U' W( M! o; l" rOSI模型时层次化的，任何分层的模型都有同样的好处和优势。
采用OSI层次模型的优点如下，当然不仅仅是这些：
5 p0 o# b% F( U1． 通过网络组件的标准化，允许多个提供商进行开发。
$ |: N, x6 N4 A- u& Q2． 允许各种类型网络硬件和软件相互通信。
- o* c5 n6 X# Y6 ^& G# l  O# T  z3． 防止对某一层所作的改动影响到其他的层，这样就有利于开发。
OSI参考模型
OSI模型规范重要的功能之一，是帮助不能类型的主机实现相互之间的数据传输。
OSI模型有7个不同的层，分为两个组。上面三层定义了中断系统中的应用程序将被彼此通信，以及如何与用户通信。下面4层定义了三怎样进行端到端的数据传输。
0 g+ W) T) L; E- z! y( |; G2 P下面4层定义了怎样通过物力电缆或者通过交换机和路由器进行数据传输。
; F* E8 p" ^! \, P. J6 h传输层:
/ f$ ]8 C+ ?/ Z. ~1． 提供可靠或不可靠的传输
  [6 z" v8 r8 u% f/ s, \( B# J/ I2． 在重传之前执行错误纠正
网络层:
- t5 O3 P! |( x/ K& ~: d1. 提供逻辑寻址,以便进行路由选择.
数据链路层:
4 O* X! K4 e6 A( f+ y4 `1. 将数据包组合为字节,字节组合为帧
; x( |' E3 ~5 ]( R2. 使用MAC地址提供对介质的访问
) R! V6 x7 h& i5 A( H& d0 @3. 执行错误检测，但不纠正
物理层:
1. 在设备之间传输比特流
% Z. ?" I0 Z. Y$ ~6 p- \, \' u2 o
2. 制定电压大小、线路速率和电缆的引脚数

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</p>工作在OSI模型的所有7层的网络设备包括:
1. 网络管理系统(NMS)
2. WEB和应用程序服务器
3. 网关(非默认网关)
. ~6 x7 M( q1 [0 T4 C0 B3 m6 q4. 网络主机
OSI参考模型的7层和各层的功能
1. Application layer 文件、打印、消息、数据库和应用程序
2. Presentation layer 数据加密、压缩和转换服务
3. Session layer 会话控制
4. Transport layer 端到端连接
# E7 W1 I5 H/ k7 s; k/ }- t5. Network layer 路由选择
9 B( g2 w9 ?; L9 T# I6. Data Link layer 数据组合成帧
" C0 H/ B$ b% ]9 ?  _& ]7 L3 C$ Q7. Physical layer 物理拓扑
应用层：OSI模型的应用层是用户与计算机进行实际通信的地方。
表示层：表示层因它的用途而得名：它为应用层提供数据，并负责数据转换和代码的格式化。
会话层：会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接。
传输层：传输层将数据分段并重组为数据流。
5 G4 x* t4 c8 ]5 V9 K- q网络层：网络层负责设备的寻址，跟踪网络中设备的位置，并决定传送数据的最佳路径，这意味着网络层必须在位于不同地区的互联设备之间传输数据流。
, Z) F1 X8 {% z' D数据链路层：数据链路层提供数据的物理传输，并处理出错通知、网络拓扑和流量控制。
  L3 Q+ w3 W# ~5 v. n物理层：物理层是最低层，物理层的功能有两个：发送和接收位流。
3 R9 r; U1 |/ Q3 s* `5 c以太网（ETHERNET）组网
! W6 ?& u/ \# w% R以太网采用竞争型的介质访问方法，允许网络上的所有主机共享同一条链路的带宽。
2 u+ R% A0 P/ T- J' ^, c以太网采用带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术。
采用CSMA/CD协议的网络将承受巨大的冲突压力，包括：
7 {% p0 b& V- F1． 延迟
, |/ O2 O4 L9 H  l: s( b2． 低的吞吐量
' I/ W# W5 K# ^3． 拥塞
" T" d$ M( j5 A6 X8 B5 c& ^6 W半双工和全双工以太网
* [0 {! z. P/ i半双工以太网在原始的802.3以太网中定义，它只适用一对线缆，数字信号在线路上是双向传输的。
4 \) ?0 u; J4 {# b, Y半双工以太网也采用CSMA/CD协议，以防止产生冲突，如果产生了冲突，就允许重传。
( t3 b3 r% t4 O3 u全双工以太网是用两对电缆线，而不失向半双工方式那样是用一对电缆线。
全双工以太网可以用于下列3种情况：
1． 交换机到主机的连接
$ d) b5 l/ f- h* U0 b! q/ v2． 交换机到交换机的连接
3． 使用交叉电缆的从主机到主机的连接
以太网的数据链路层
. X. P5 o* I" r8 {' Y1 @) o5 @& T以太网的数据链路层负责以太网寻址，通常成其为硬件寻址或MAC寻址。
$ y" l; }; e' X% w' @: ~& O/ w+ s有四种不同类型的以太网帧可用：
1 s' e# p  D! g- {* n% R1 w  `1． Ethernet_II
2． IEEE 802.3
3． IEEE 802.2
1 s% I' v+ ~! D1 T1 i. }  M5 _4． SNAP
. E  z. _, Z  i# y6 j! bEthernet寻址
它采用截至访问控制（Media Access Control, MAC）地址进行寻址，MAC地址被烧入每个以太网网卡中。MAC地址也叫硬件地址，它采用48位（6个字节）的十六进制格式。
- R. a; X- N! m  ?Ethernet帧
数据链路层负责将位组合成字节，并将字节组合成帧。
802.3帧的格式:
前导(Preambl)
帧起始定界符/同步（Start Frame Delimiter,SFD）/Synch
* g' C+ X3 z3 E( z/ Z; o  c3 K& a目的地址（Destination Address,DA）
源地址（Source Address,SA）
/ g8 U# j2 F9 l" z长度（Length）或类型（Type）字段
数据（Data）
帧效验序列（Frame Check Sequence,FCS）
Ethernet物理层
: D4 Z* K6 v/ A( n# }
Ethernet最早由DIX实现。这是一种传输速率为10Mb/s的网络，其物理介质可以是同轴电缆、双绞线和光纤。

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</p>下面是原始的IEEE 802.3标准：
- ]  F) P0 p, E. q1 W10Base2
: K, C" h2 s% @  E/ q, S" ?10Base5
10BaseT
下面是扩展的IEEE 802.3标准：
! H# j+ y9 \5 H" D! [+ a& w7 q100BaseTX
5 c! I' q6 Q' u6 I  h2 h. [- }& _100BaseFX
. F, E0 q7 E/ Y, i, d0 P1000BaseCX
* l( r7 E# j3 E; k1000BaseT
1000BaseSX
1000BaseLX
7 a7 w* F. }; e8 x7 JEthernet电缆的连接
) v6 M9 ^  Y- ~6 h可用的Ethernet电缆类型有：
1． 直通电缆
0 e8 X  A8 m- F2． 交叉电缆
3． 反转电缆
直通电缆：
! w6 h/ @/ w: s/ ?1 h' B& A+ ~1． 主机到交换机或集线器
! s0 r) d, J, R+ p* O7 {2． 路由器到交换机或集线器
交叉电缆：
1． 交换机到交换机
- ^  e- ], W) ~1 w2． 集线器到集线器
- O) w; z5 V8 C: d3． 主机到主机
4． 集线器到交换机
7 U  _) |, I6 D' N1 Y5． 路由器直连到主机
反转电缆：
这种类型的电缆不是用来将各种Ethernet部件连接起来，而是反转的Ethernet电缆来实现从主机到路由器控制台串行通信（com）端口的连接。
! m' v9 O7 \) N6 i" v  a3 B无线联网（Wireless Networking）
, u$ d/ P( n+ C" W. `下面是各种类型的无线网络
1． 窄带无线（Narrowband Wireless LAN）
2． 个人通信服务（PCS）
( @  Q8 s* |  e! V- {, `3． 窄带PCS
9 ^$ w) I2 l* I0 F6 D' K- w8 ?4． 宽带PCS
5． 卫星
1 \$ H/ k) w  G% x0 ]; W6． 红外无线LAN
0 t& @+ V8 \8 ^( c6 O7． 扩频无线LAN
( T/ Z, n, r  [. q& q1 G$ Q, D' s) H数据封装
当主机向其他的设备跨网络传输数据时，数据就要进行封装，就是在OSI模型的每一层加上协议信息。每一层只与接收设备上相应的对等层进行通信。
& Y$ u( Z; z& B: A- t' V: P! ]8 NCisco的3层（层次）模型
6 b! R6 [5 ^# `% B1 eCisco的层次模型可以用来帮助设计，实现核维护可扩展的、可靠的、性能价格比高的层次化的互联网络。
* r7 J5 r. A. L2 [) g. HCisco定义了3个层次，下面是3个层次和他们的典型功能：
1． 核心层：骨干
8 N) w: H0 }: |% T% h; f" x核心层就是网络的中心。他位于顶层，负责可靠而迅速的传输大量的数据流。网络核心层的唯一意图是，尽可能快的交换数据流。
8 R  |# a, Y' W/ g# s8 K1 A2． 分配层：路由
分配层有时也称为工作组层，它是接入层和核心层之间的通信点。分配层主要功能是提供路由、过滤和WAN接入，如果需要的话，他还决定数据报可以怎样对核心层进行访问。
  U  p- n: i3 v+ f, Z! t6 a3． 接入层：交换
7 P9 a5 V: G# n. d& R1 J接入层控制用户和工作组对互联网络资源的访问。接入层也称桌面层。大多数用户所需要的网络资源将在本地获得，分配层处理远程服务的数据流。