计算机网络知识（路由器交换机的配置）

计算机网络  
常见网络设备：路由器，交换机，防火墙 ips
传输介质：光纤，网线，无线（2.4G频段）
网络目的：资源共享  计算机通信语言：协议  ---  TCP/IP协议族
iso    国际标准化组织
IMEE   电气和电子工程师学会             IEEE802.3       有线标准     IEEE802.11    无线标准
WAN    广域网     （wide area network）
LAN    局域网     （local area network）
WLAN   无线局域网  （wireless  local area network）  --wifi
vlan             （virtual   local area network）
拓扑结构    工具： Microsoft Office Visio    Edraw （亿图）
星型拓扑
 优点：1）易于实现2）易于网络扩展3）易于故障排查
 缺点：1）中心节点压力大2）组网成本较高
网型拓扑
 各个节点至少与其他两个节点相连
 可靠性高，组网成本也高
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TCP/ip 5层模型  ：Transmission Control Protocol 传输控制协议
    TCP/ip 5层模型                          osi 7层模型    
七层                                          应用层                   HTTP：超文本传输协议  FTP：文件传输协议 TFTP:简单文件传输协议
六层     应用层       上层数据                   表示层      计算机        SMTP：简单邮件传输协议 SNMP：简单邮件传输协议
五层                                          会话层                   DNS
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四层     传输层        数据段                   传输层       防火墙        TCP   UDP
三层     网络层        数据包（packet）          网络层       路由器        ICMP  IGMP   ip（ipv4 ipv6） ARP  RARP
二层     数据链路层     数据帧（frame）          数据链路层    交换机        由底层网络定义的协议   MAC ：media access control MAC地址
一层     物理层        比特流                   物理层       网卡          由底层网络定义的协议
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交换机的作用：组建局域网（把电脑连接起来成一个网络） switch
路由器的作用：实现跨网段通信的（把一个网络的数据转发另外一个网络） router     
utp非屏蔽网线：用于电磁干扰相对较弱的环境
stp屏蔽网线  ：铜线外包裹一层金属网膜，用于电磁环境非常复杂的工业环境中
双绞线标准与分类
EIA/TIA-568——“商用建筑物电信布线标准”
Cat 5
主要用于100Base-T和10Base-T网络
Cat 5e
衰减更小，串扰更少，性能优于5类线
Cat 6
传输频率为200MHz
Cat 7
传输频率为600M
--------标准网线--》直通线--两边的线序一样：2边都是T568B或者T568A
------------------交叉线--两边的线序不一样：一边是T568A一边是T568B
交叉线----路由--路由   交换机--交换机  路由--pc  pc--pc
直通线----交换机--路由  pc--交换机     
新的设备：自动翻转功能，不管你是直通线还是交叉线，都可以，但是线是好的
制作网线的工具：网钳。测线仪
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MTU 最大传输单元  linux 1500
mac地址全球唯一，内嵌到网卡芯片里，不需要配置
mac地址表里的内容
mac地址  mac地址是电脑或者其他设备的
端口    端口是交换机本身的
MAC地址就是硬件的物理地址，它的特点就是全球唯一性，也只有知道对方的MAC地址才能够和对方通信，是以16进制进行表示的
IP地址： 公网IP 私网IP   公网IP    全球唯一性，资源相当少
MAC地址16进制表示，转换成二进制长度就是48位；IPV4，十进制表示，转换成二进制就是32位；IPV6，十六进制表示，转换成二进制就是128位，传说地球上每一粒沙子都能分配到一个IPV6地址
其中公网IP和MAC他们俩都有一个共同的特点就是全球唯一
telnet:远程管理协议，它是建立在通信基础之上的
http：超文本传输协议，浏览WWW服务器的一个协议
浏览器是WWW服务器的一个客户端，它集成了http协议，浏览器要和WWW服务器通信，首先浏览器要发一个HTTP请求给WWW服务器，然后WWW服务器就会返回一个HTTP回应给浏览器，这个HTTP回应就包括网页的内容
端口号：范围是0-65535
分为二类：1、知名端口号：对应着应用层里具体的服务协议，比如HTTP就是80，telnet就是23   范围是0--1023
        2、临时端口号(动态端口号)：1024-65535
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交换机工作原理
1.查看mac地址表
2.学习源mac地址---->电脑的
3.转发 （如果没有目的mac地址对应的转发端口，会把数据广播到所有端口，其中源发送数据的端口不广播，如果有目的mac地址对应的端口，就单播发送数据到指定端口）
4.更新
一个交换机的端口可以对应多个mac地址，证明这个接口对面接的是一台交换机
IOS 网络操作系统  cisco的叫法。其实就是交换机和路由器的操作系统
xshell和secureCRT  软件连接交换机
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1字节（byte） = 8位（bit）  1kb=1024字节 1MB=1024kb  1GB=1024MB 1TB=1024GB
ip：点分十进制 X.X.X.X   （X是十进制的数）  32位（11111111.11111111.11111111.11111111.） 每个十进制就是一个字节（255.255.255.255）
2 5 5
1   1  1  1  1 1 1 1
128+64+32+16+8+4+2+1
子网掩码的位数也是32位，分4段，每段8位
子网掩码的位数对应于ip地址网络部分的位数
子网掩码的作用是用来确定网段的
有效ip地址段=网络部分（网段）+主机部分
网络位代表的意思就是你这台设备在哪个网络里面，而主机位所代表的意思就是你这台设备的地址
一个完整的IP地址=IP地址+子网掩码
                            ip地址分类：
           A类  0 0000000  01111111    0-127             
           B类  10 000000  10111111    128-191         
           C类  110 00000  11011111    192-223
           D类  1110 0000  11101111    224-239
           E类  1111 0000  11111111    240-255     
A       网+主+主+主   1-126     10.0.0.0---10.255.255.255   私有ip地址   可以容纳的主机数2的24次方-2=16777214
B    网+网+主+主   128-191   172.16.0.0----172.31.255.255            可以容纳的主机数2的16次方-2=65534
C    网+网+网+主   192-223   192.168.0.0---192.168.255.255           可以容纳的主机数2的8次方-2=254
A类地址中0不允许使用，127作为测试TCP/IP协议的环回地址，因此A类地址实际可以用的是1-126
网络地址：网络地址不变，主机位全是0的IP地址代表网络的本身   192.168.1.0
广播地址：网络地址不变，主机位全是1的IP地址代表网络的广播   192.168.1.255
====私有地址，互联网上不使用
常用的IP地址ABC三类。D类表示组播地址  E类供研发使用
http://www.ip138.com/ 查询ip地址属于那个地区
255.0.0.0　　　11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0　　11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.255.0　11111111.11111111.11111111.00000000
划分子网增加了灵活性，但减少了能够连在网络上的主机总数。
mac 地址里的广播地址是FFFFFFFFFFFF
ip地址里的广播地址主机部分全为1，例如 192.168.1.255/24
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  exit:返回上一个模式
  end:直接返回到特权模式
  disable：从特权模式返回到用户模式
远程登录
Switch(config)#interface  vlan1
Switch(config-if)#ip address 192.168.1.6 255.255.255.0
Switch(config-if)#no  shutdown
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#enable password 123
switch(config)#line vty 0 4   //进入VTY编号从0开始到4结束的5条线路模式
switch(config-line)#password 123 //在该线路下定义口令
switch(config-line)#login        //启动telnet登录
线路：1、控制线路（console）：只能传输命令
     2、telnet（vty）：既可以传输命令，也可以传输 数据
show version:查看版本 包括硬件和软件
show interface f0/1    查看f0/1接口的二层信息
switch#show running-config  //查看配置信息
Switch(config)#hostname cisco    更改交换机的主机名
running-config是一个活动文件，只存储在内存中，我们所配置的命令都是写在这个文件里面的，如果交换机突然非法关机，这里面的配置命令就消失了，如果我们做了保存，那么这个文件里面的命令就被保存在 startup-config（config.text）
trunk -----------   Switch(config)#interface f0/1
                    Switch(config-if)#switchport mode trunk
show interface trunk   查看交换机trunk信息
Router#show ip interface brief  查看路由接口是否打开
show ip route    -----查看路由表
clear ip route *   --->清除所有的路由表
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vlan ---》同一vlan可以通信
查看所有VLAN的摘要信息
Switch# show vlan brief
划分vlan的步骤：
Switch(config)#vlan 10                   ----创建vlan10
Switch(config-vlan)#vlan 20              ----创建vlan20
Switch(config)# interface f0/1           ----进入接口f0/1
Switch(config-if)#switchport mode access ----把接口打为access口 --《可省略》
Switch(config-if)#switchport  access  vlan 10  ---把接口f0/1划分到vlan10里面
同时将多个端口加入VLAN
Switch(config)# interface range f0/10-20
Switch(config-if-range)# switchport access vlan 20
trunk-----实现不同交换机上相同vlan之间的通信 ---- 交换机与交换机相连需要设置trunk模式
Switch(config)#interface  f0/1
Switch(config-if)#switchport mode trunk
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路由表里的路由类型                                    优先级
1.直连路由（配置ip，需激活）                              1
2.静态路由（手工配置，单向）                              2
3.默认路由 （当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口，适应与末节网络） 4
4.动态路由                                             3
r1(config)#interface f0/1
r1(config-if)#ip add 100.1.1.1 255.255.255.0 配ip地址（端口配置ip 需激活）
r1(config-if)#no  shutdown  激活
默认路由的配置
Router（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address
静态路由的配置
Router(config)# ip route network mask {address | interface}
                ip route 192.168.100.0  255.255.255.0 10.1.1.2
                          目标地址           子网掩码      下一跳
在三层交换机启用路由功能
Switch(config)# ip routing  
配置虚接口的IP
Switch(config)# interface vlan  20
Switch(config-if)# ip address ip_address netmask
Switch(config-if)# no shutdown
配置路由接口（真实的三层交换机的接口。例如f0/1）
Switch(config-if)# no switchport   ---与路由器相连的接口需要配置
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单臂路由
r1(config)#int  f0/0   在做路由子接口时，该接口一定要激活，该接口也不用设置ip地址
r1(config-if)#no shutdown
r1(config)#int f0/0.1
r1(config-subif)#encapsulation  dot1Q  10 进行封装，后面截的数字为哪个vlan
r1(config-subif)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0
r1(config)#int f0/0.2
r1(config-subif)#encapsulation dot1q 20
r1(config-subif)#ip add 192.168.2.254 255.255.255.0
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nat技术
静态NAT配置
1.设置外部端口的IP地址：
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip address 61.159.62.130 255.255.255.248
Router(config-if)#no shut
2.设置内部端口的IP地址：
Router(config)#interface f1/0
Router(config-if)#ip address 192.168.100.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
3.建立静态地址转换
Router(config)#ip nat inside source static 192.168.100.2 61.159.62.130
4.在内部和外部端口上启用NAT
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config)#interface f1/0
Router(config-if)#ip nat inside
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pat配置
1.定义acl（访问控制列表）
r1(config)#access-list 1 permit  10.1.1.0  0.0.0.255
r1(config)#access-list 1 permit  20.1.1.0  0.0.0.255
r1(config)#access-list 1 permit  30.1.1.0  0.0.0.255
2.定义多路复用的地址池
r1(config)#ip nat pool onlyone 60.1.1.253 60.1.1.253 netmask 255.255.255.252
                                  外界口IP
3.将acl和地址池绑定
r1(config)#ip nat  inside source list 1 pool onlyone overload
4.在路由器的内网和外网接口，启用nat功能
r1(config)#int f0/0
r1(config-if)#ip nat outside
r1(config)#int f0/1
r1(config-if)#ip nat inside
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RIP ----路由器之间的通信----最大跳数为15跳，16跳以后不能到达 （渐渐被取代）
r1(config)#router rip
r1(config-router)#version 2
r1(config-router)#network 20.1.1.0
r1(config-router)#nework 30.1.1.0    
r1(config-router)#nework 40.1.1.0
ospf ---大规模网络
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#router-id 192.168.1.1 ---可要可不要
router-id选举方式：1、手工指定       <强烈建议>
                 2、优选最大的环回口IP地址
                 3、优选最大的物理接口IP地址
R1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#network 192.168.21.0 0.0.0.3 area 0
R1(config-router)#network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0