CCNA1-9章学习笔记详解(1)

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第一章  网际互连
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。
; P, H' \2 D/ p1 t+ Y6 T引起LAN通信量出现足赛的可能原因如下:
1． 在一个广播域中有太多的主机
6 g- V8 m$ |, x# Q# r2． 广播风暴
0 X/ S$ g' F3 {- ]3． 组播
4． 低的带宽
8 e; f! P1 V7 s5 ]8 O  S2 p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。
  T* D9 z2 d! C5 P( P% Z9 m在网络中使用路由器有两个好处：
/ F% n- _) w7 P. K0 V3 T2 O& d7 @1． 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。
6 q% t& W3 h. K5 B6 i6 w  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。
0 ^1 T0 V, s2 \& j1 g# BOSI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。
8 I6 C* f( g, g* K4 v5 r) L分层的方法
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。
参考模型的优点
. {; L3 c9 {) ?. h% I( [9 n* sOSI模型时层次化的，任何分层的模型都有同样的好处和优势。
* [# Q  c& M' }  g- B" [) J4 u% a采用OSI层次模型的优点如下，当然不仅仅是这些：
- H  Q+ t6 j* n5 R5 N# N& k* }' g  @1． 通过网络组件的标准化，允许多个提供商进行开发。
1 `# e! j  Y3 C. m! d3 c2． 允许各种类型网络硬件和软件相互通信。
7 h" \+ f# p& B9 B6 H3 S3． 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。
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。
传输层:
9 W) Y( |3 R* M: w& ~1． 提供可靠或不可靠的传输
8 G! h# r+ U" h7 B9 b2． 在重传之前执行错误纠正
# a( C0 t$ I. z. N/ Q  p8 k' n: v网络层:
1. 提供逻辑寻址,以便进行路由选择.
* e% C0 O) _' l! Y8 H8 d7 c数据链路层:
1. 将数据包组合为字节,字节组合为帧
3 o& P1 k! f% @; `- g8 L4 c; D6 ^2. 使用MAC地址提供对介质的访问
/ S/ c& l3 j8 Q9 y3. 执行错误检测，但不纠正
物理层:
1. 在设备之间传输比特流

4 X: B9 K+ Y3 s8 O; G5 c2. 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)
4. 网络主机
. ~  R1 n5 a. e+ k& D: h5 uOSI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
& Y- l- x2 A3 y+ e/ v9 J' \3 {2. Presentation layer 数据加密、压缩和转换服务
0 L: x1 i3 H/ `' |5 }' ?3. Session layer 会话控制
4. Transport layer 端到端连接
5. Network layer 路由选择
6. Data Link layer 数据组合成帧
7 ~" Z) |6 l" r& \! H7. 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。
0 }4 m1 w, l* c- Y# J1 b, k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。
8 Z( B" q% _1 ]" Q: u5 B传输层：传输层将数据分段并重组为数据流。
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。
$ Y4 f, j1 b  A# C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。
5 g0 B$ q' f7 H+ L. R* J: {8 J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。
4 j' h" i0 Z% c以太网（ETHERNET）组网
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。
$ c, x  b4 j7 ^6 ?以太网采用带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术。
7 r3 u' }" F7 p采用CSMA/CD协议的网络将承受巨大的冲突压力，包括：
( U% D: c  q1 T% r% t0 W: R- a5 M1． 延迟
2． 低的吞吐量
. J, z) c9 H1 s8 ~7 R3． 拥塞
5 D8 ?& e# B0 F. H! |, g' t: \半双工和全双工以太网
/ w! C( {+ T' K, Z+ S' V" a# l7 P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。
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。
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。
" E$ w+ }3 C7 G6 A8 f全双工以太网可以用于下列3种情况：
' ~4 p: n$ ?" T4 o1． 交换机到主机的连接
3 K8 E  Q9 }' d, O# W# c0 b+ v* J2． 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
& a" [& |; ], ~7 I. f) u以太网的数据链路层
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。
有四种不同类型的以太网帧可用：
1． Ethernet_II
2． IEEE 802.3
3． IEEE 802.2
4． SNAP
" D# l( n" \% O! q9 G" t1 JEthernet寻址
5 V+ L# y3 I, }5 m) R) E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。
) f! u7 Z* w& j$ m' H- n% mEthernet帧
数据链路层负责将位组合成字节，并将字节组合成帧。
- \0 A- m5 d- w4 M" N3 a802.3帧的格式:
前导(Preambl)
6 a/ ]5 B, Q! p: f2 |- u7 S帧起始定界符/同步（Start Frame Delimiter,SFD）/Synch
/ u: ^; d0 z$ m4 x# L目的地址（Destination Address,DA）
; M& M% L; V7 ~, P; K源地址（Source Address,SA）
长度（Length）或类型（Type）字段
数据（Data）
帧效验序列（Frame Check Sequence,FCS）
$ Q8 X: d3 q* XEthernet物理层
% ~% l/ s# C' J& h
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：
  \" I' f& L/ g10Base2
10Base5
10BaseT
8 w* x$ n6 f) }& N( M下面是扩展的IEEE 802.3标准：
0 u- r+ H& X+ K( }100BaseTX
) o) I5 u3 o+ D7 `100BaseFX
1000BaseCX
; c3 a" x- W: n7 r# j  [: r, |6 L1000BaseT
1000BaseSX
$ k. i) }! n5 ^9 t4 [. v1000BaseLX
Ethernet电缆的连接
可用的Ethernet电缆类型有：
1． 直通电缆
2． 交叉电缆
) q* V1 D4 k9 O# p' v1 P/ s3． 反转电缆
直通电缆：
1． 主机到交换机或集线器
8 Y" V  {+ |% @2． 路由器到交换机或集线器
交叉电缆：
1． 交换机到交换机
4 Z4 `& T, m5 o7 h+ D2． 集线器到集线器
. W- |+ c/ g  K# Y4 e% @3． 主机到主机
4． 集线器到交换机
& K* u9 w. K5 L* x4 O5． 路由器直连到主机
0 [3 j: p3 U4 _7 w! P+ R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。
无线联网（Wireless Networking）
) m) |% p" ]3 x; y6 }下面是各种类型的无线网络
, u# X# k( a# p4 X0 c( V. |1． 窄带无线（Narrowband Wireless LAN）
2． 个人通信服务（PCS）
3． 窄带PCS
4． 宽带PCS
8 r* }* u9 E. k- @. e% j8 ^4 |5． 卫星
6． 红外无线LAN
4 e* B$ C; H1 [' E+ J7． 扩频无线LAN
数据封装
& X8 Z* T& S( D" j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。
Cisco的3层（层次）模型
Cisco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。
Cisco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
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。
2． 分配层：路由
+ D' X& J1 D2 q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。
- ]5 {1 U/ J! W. A9 e- m* B; t9 s3． 接入层：交换
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。