H3C网络技术课程学习笔记

H3CNE网络技术课程学习笔记第1章计算机网络概述一、计算机网络的演化计算机网络至今共经历4个时期：第一代：以单个计算机为中心的远程联机系统（FED前端机）第二代：以多个主机通过通信线路互联（IMP接口报文处理机）第三代：在OSI标准的基础上，具有统一网络体系结构（OSI）第四代：将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备、线路、路由功能完善的网络软件实现网络资源共享和数据通信的系统（Internet）下一代：因特网、移动网、固话网的融合（IPv6）二、计算机网络的类型按地理覆盖范围：lan、man、wan、Intenet按网络拓扑结构：星状、环状、总线、混合状、网状按管理模式：对等、C/S三、衡量计算机网络的性能指标1、带宽：数字信道上能够传送的最高数据传输速率2、时延：传播时延+发送时延+处理时延3、传播时延带宽积：传播时延*带宽四、网络标准化组织1、美国国际标准化组织（ANSI）2、电气电子工程师协会（IEEE）3、国际通信联盟（ITU）4、国际标准化组织（ISO）5、电子工业联合会（EIA）6、通信工业联合会（TIA）7、Internet工程任务组（IETF）第2章OSI参考模型与TCPIP模型分层的有点：1、促进标准化工作，允许供应商开发2、各层间独立，把网络操作划分成复杂性低的单元3、灵活好用，某一层变化不会影响到其他层，设计者可专心开发模块功能4、各层间通过一个接口在上下层间通信一、了解OSI参考模型和TCP/IP模型的产生背景1、OSI（开放式系统互连参考模型）是ISO（国际标准化组织）于1978年所定义的开放式系统模型，它描述了网络层次结构，保证了各种类型网络技术的兼容性、互操作性。各网络设备厂商按照此模型的标准来开发网络产品，实现彼此的兼容。2、TCP/IP协议起源于20世纪60年代，由IEEE提出，是目前应用最广、功能最强大的一个协议，已成为计算机相互通信的标准。二、理解OSI参考模型和TCP/IP模型的层次结构及相关概念三、理解OSI参考模型和TCP/IP模型各层的功能1、物理层：定义电压、接口、线缆、传输距离传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤、无线（wlan）常见标准：10Base-T、100base-TX\FX、1000baseLX\SX2、数据链路层：编帧和识别帧、数据链路建立、维护和拆除、流量控制、传输资源控制、寻址、差错验证、标识上层数据。局域网数据链路层分为LLC子层和MAC子层。3、网络层：编址、路由、拥塞控制、异种网络互连4、传输层：分段上层数据、端到端的连接、透明可靠传输、流量控制主要的协议：TCPUDP第3章局域网基本原理及广域网基本原理局域网主要完成工作站、服务器、终端等较小范围内的互联；完成局部资源共享。广域网可以将相距遥远的局域网互联，实现数据、音频、视频传输，实现大范围资源共享。1、了解局域网类型1、以太网2、令牌环网3、FDDI环网2、掌握主要以太网类型及其主要特性1、10Base-T10Mbps双绞线100m2、100Base-TX100Mbps超五类双绞线100m3、100Base-FX100Mbps光纤多模550m，单模3000m4、1000Base-LX1000Mbps多模、单模光纤均可长波长5、1000Base-SX1000Mbps仅适用于多模光纤短波长6、1000Base-CX1000Mbps特殊屏蔽同轴电缆25m7、1000Base-T1000Mbps超五类双绞线100m双绞线与RJ45接头连接：EIA/TIA568A、EIA/TIA568B一头A一头B为交叉线：用于同类设备两头B为直通线：用于不同类型设备3、掌握CSMA/CD工作原理侦听到载波，则不发送数据侦听不到载波，则线路空闲、任意主机都可抢占线路OSITCP/IP提供应用程序间通信7应用层应用层处理数据格式、加密等6表示层建立、维护和管理会话5会话层提供端到端连接4传输层传输层寻址和路由3网络层网际层提供介质访问、链路管理2数据链路层网络接口层比特流传输1物理层检测到冲突，即两台主机同时发送数据，则所有主机停止发送数据，等待一个退避时间，退避期满的主机首先开始发送数据。MAC地址：48位二进制数，通常用12位16进制数表示4、了解以太网传输介质中双绞线和光纤知识光纤：多模（通常为橙色）较粗的纤芯、衰耗大、传输距离短、成本低单模（通常为黄色）较细的纤芯、距离长、成本高ST：圆形卡接头FC：圆形螺纹接头LC：矩形接头SC：mini光纤接头双绞线：UTP非屏蔽性双绞线STP屏蔽性双绞线5、了解WLAN技术基本原理广域网基本概念WLAN:802.11为代表的无线局域网WLAN传输介质：无线电波（主要）红外线802.11协议标准：802.11b2.4GHz100M802.11a5.0GHz50M802.11g2.4GHz100M蜂窝式覆盖：相邻区域使用交叉式频道，如1,6,11适当减小功率，避免跨区域同频干扰6、点到点广域网技术介绍7、分组交换广域网技术介绍第4章IP基本原理IP协议是网络层协议，规定了数据的封装方式、网络节点的标识方法。1、掌握IP地址的格式、分类和子网掩码作用：用唯一的IP地址标识每个节点用唯一的IP网络号标识每个链路确定节点所在位置IP路由器，通过选择适当路径将IP包传输到目的节点结构：IP网络分为不同网段，每个网段代表一个链路；路由器将各网段连接，适配数据链路协议，将数据在不同网段间转发。格式：IP地址为32位二进制，网络号+主机号；网络号用于区分不同的IP网络，主机号用来标识网络内的一个IP节点。分类：A类（1~126）/8B类（128~191）/16C类（192~223）/24D类（224~239）组播E类（240~255）保留IP包发送：若目标地址在同一网段，则封装目标地址MAC若目标地址不在同一网段，则封装网关地址MACIP包接收：目标地址等于本机地址目标地址为广播地址目标地址为组播地址，且本机某服务属于此组播组否则丢弃此IP包2、掌握路由的基本概念和相关路由协议简介2.1、路由和路由表路由器提供了异构网的互联机制，将数据包从一个网络发送至另一个网络，路由就是IP数据包传输的路径信息。路由表获取的方式：静态路由通过管理员手动输入；动态路由协议获得路由信息。2.2、静态路由Iproute[network][mask][ip-address]实施静态路由三步骤第一步：为互联的每个数据链路确定网络地址第二步：为每个路由器标识非直连的数据链路第三步：为每个路由器写出关于每个非直连的数据链路的路由说明默认路由：默认路由是指路由表中未直接列出目标网络的选择项，它用在不明确的情况下数据帧下一跳的方向Iproute0.0.0.00.0.0.0ip-address浮动静态路由：浮动静态路由不能永久存在于路由表中，仅仅在一种情况下会出现，即在一条首选路由发生失败的时候。浮动静态路由主要考虑到链路的冗余性能。负载均衡：等价：将流量均衡到度量值相同的路径上。非等价：2.3、动态路由通过提供共享路由选择消息机制来支持被动路由协议；路由选择消息在路由器间传递。管理距离：用于衡量其作为路由信息源的可信度；管理距离越低，路由选择协议可信度越高。路由选择协议Routeprotcol管理距离AD直连0Static1EIGRP90IGRP100OSPF110RIP120距离矢量：RIP、BGP链路状态：OSPF、IS-IS2.4、静态路由和动态路由协议区别静态路由：适用于简单的网络环境；无需占用带宽；安全性高；资源消耗低；维护不便动态路由：适用于复杂的网络环境；维护方便；开销大。3、掌握网络层协议ARP和RARP的工作原理3.1、网络层的功能：将数据帧分解成数据包，为传输层服务。将数据从源端传输到目的端。根据路由信息完成数据报文的转发。3.2、地址解析协议（ARP）：将IP地址转化为MAC地址。首先判定是否为同一网段，然后查看ARP高速缓存中有无目标IP地址，若无则发送广播来寻求该IP地址目的站，目的站以MAC地址回应。源站将此存入ARP高速缓存。ARP表中每个表项的潜在周期为10分钟，若一个新加表项2分钟内未被使用则被删除，若一直在使用中则达10分钟后删除。Arp-a显示arp表项Arp-s添加静态arp表项Arp-d删除3.3、逆地址解析协议（RARP）：将MAC地址转化为IP地址。根据MAC地址请求RARP服务器分配一个未被使用的IP地址，现已被DHCP协议代替，因为DHCP可获得多项信息，如：默认网关、DNS服务器。3.4、网际控制报文协议（ICMP）：可达性探测，例如ping命令发送icmp的echo包。4、掌握IP寻址的基本原理4.1、IP地址唯一地标识一台网络设备；由32位二进制数，通常以十进制数表示；一个IP地址分为两个部分：网络号+主机号，可通过子网掩码识别。4.2、子网掩码可分为自然子网掩码和可变长子网掩码。4.3、主机将IP地址和子网掩码进行“与”运算，来判定目标地址是否在同一网段，若是，则直接封装目标MAC地址，若否，则封装网关MAC地址。第5章路由器、交换机及其操作系统介绍1、了解路由器、交换机的基本概念1.1、路由器：主要工作在物理层、数据链路层、网络层；也具有传输层、应用层的一些功能；根据网络层信息进行路由转发；支持多种路由协议。路由器作用：连接不同介质的链路连接网络或子网，隔离广播域对数据包进行寻路和转发对路由信息进行交换和维护1.2、交换机：主要工作在物理层和数据链路层；提供以太网间的透明桥接和交换；利用MAC地址信息将数据帧在各端口间转发交换机作用：连接多个以太网物理段，隔离冲突域对数据站进行高速而透明的转发对MAC地址信息进行学习和维护1.3、未来趋势：交换机和路由器间的融合；多业务功能的融合。2、初步了解H3C路由器和交换机的组成2.1、路由器的硬件组成：CPU处理器ROM只读存储器：存储引导文件、IOS备份RAM随即存储器（内存）：路由表配置信息NVRAM非易失性随即存储器（闪存）：存放启动配置文件FLASH是可擦写的ROM：用于存储、升级IOS接口：Console、AUX、Interface3、掌握H3C网络设备操作系统3.1、H3C网络设备操作系统Commare：H3C的核心软件平台对硬件设备与底层操作系统进行屏蔽与封装集成了丰富的链路层协议、以太网交换、IP路由及转发、安全功能模块制定的软硬件接口规范、对第三方厂商提供开放平台接口支持IPv4及IPv6对协议支持多CPU路由和交换融合高可靠性和弹性扩展灵活的裁剪和定制功能第6章命令行基本操作及设备文件管理1、掌握配置网络设备的基本方法1.1、本地配置：Console端口1.2、远程配置：Telnet、Web2、掌握分级命令行的使用方法Cisco:2.1、route用户模式2.2、route#特权模式2.3、route(config)#全局模式2.4、route(config-if)#接口模式H3C:h3c用户模式[H3C]系统模式[h3c-interface0/1]接口模式3、掌握网络设备的常用配置命令第7章交换机工作原理及生成树协议1、了解共享式以太网和交换式以太网的区别1.1、共享式以太网：共享同一冲突域、广播域及带宽；常用设备为集线器（HUB）局域网中，数据都是以帧的形式发送，集线器无法识别帧，且共享以太网是基于广播的形式发送数据的；因此集线器在接收到数据帧后，会将数据帧转发到除源端口外的所有端口，这样网络上的所有主机都能接收到数据帧。共享以太网中的网络设备必须保持同样的传输速率，否则一台设备发送的信息，另一台无法收到。特点：带宽共享、带宽竞争、冲突检测\避免机制、不能支持多种速率1.2、交换式以太网是以数据帧为传输单位，允许多节点同时通信，每个节点可以独占带宽，从根本上解决了共享以太网的问题。交换机能够识别数据帧，根据帧的目的地址，将数据发送到某一端口，而不是广播到所有端口；交换机有一张表，记录着所有端口对应主机的MAC地址信息，根据此表将数据帧转发到正确的端口上。交换机的冲突域仅限在一