通信综合实验复习

通信综合实验复习

7次实验中涉及的所有命令

//第二次实验
	ip add (ip地址) (子网掩码) //设置当前端口的IP地址
	display ip interface brief (dis ip int b)//查看路由器当前的各接口IP地址
	arp -a  //查看PC当前通过ARP协议学习到的信息 （这些信息具有时效性，会在一定时间后消失）
//第三次实验
    dis mac-address //查看交换机当前学到的所有Mac地址
    vlan (vlan号)  //创建vlan，一次只能创建一个
    port link-type access //将当前端口的连接类型设置为access
    port default vlan (vlan号) //设置当前端口默认的vlan号（该命令针对连接类型为access）
    dis port vlan  //查看当前交换机所有端口的vlan信息
//第四次实验
    vlan batch (多个vlan号) //创建vlan。一次性创建多个
    port link-type trunk  //将当前端口的连接类型设置为trunk
   	port trunk allow-pass vlan (vlan号) //设置当前端口默认可以通过的vlan号(该命令针对连接类型为trunk)
//第五次实验
    dis ip routing-table //查看当前路由器的路由表
    ip route-static (目的ip地址) (子网掩码) (出端口) (下一跳ip地址) //给当前路由器设置静态路由，使用默认优先级
    tracert (目的IP地址) //展示当前前往目的IP地址的路径，该命令用于pc端
    ip route-static (目的ip地址) (子网掩码) (出端口) (下一跳ip地址) pre (优先级数字) //给当前路由器设置静态路由，手动设置优先级，数字越小优先级越高
    ip route-static 0.0.0.0 0 (出端口) (下一跳IP地址) //配置缺省静态路由
//第六次实验
    rip 1 //进入rip配置
    version 2 //选择rip配置版本，一般选2
    network (网段号) //配置rip协议工作的网段，网段会根据ip地址类型不同，而有所不同
    ospf router-id (id号) //给ospf协议配置一个id号
    area 0 //进入0号区域，该命令用于进入ospf设置后
    network (工作网段) (工作网段子网掩码的反码) //配置ospf协议工作的网段  
//第七次实验
    import-route (引入的协议名称以及协议号) cost (花费) //引入某一协议的路由表，参考命令：import-route ospf 1 cost 1
        

7次实验结果的分析（包括相关表的显示与分析、抓包分析）

交换机的三种视图

• 用户视图
• [Huawei] 系统视图
• [R1-Serial0/0/0] 接口视图

路由器的视图

• 用户视图
• [Huawei] 系统视图
• [R1-Serial0/0/0] 接口视图
• [R1-ospf-1] 协议视图

IP地址分类（计算机网络 P123）

• A类地址：0.0.0.0~127.255.255.255
  • 在该类型下配置rip协议工作网段时，仅保留ip地址第一段；ospf协议工作网段，则保留IP地址前三段。
• B类地址：128.0.0.0~191.255.255.255
  • 在该类型下配置rip协议工作网段时，仅保留ip地址前两段；ospf协议工作网段，则保留IP地址前三段。
• C类地址：192.0.0.0~223.255.255.255
  • 在该类型下配置rip协议工作网段时，仅保留ip地址前三段；ospf协议工作网段，则保留IP地址前三段。

IP报文头中的TTL字段 （计算机网络 P138）

• TTL指的是生存时间，其功能是限制了IP报文在路由器之间转发的次数，报文在每次被路由器转发之前该字段的值就会被-1，如果该字段的值为0则该报文将会被丢弃

数据封装

• 数据封装是指为了方便我们的数据在各个层上传播，对数据所做的处理
  • 应用层：将数据“翻译”成网络上的二进制编码数据
  • 传输层：将应用层数据分割成晓得数据段，每个数据段安装TCP报文头部，在TCP头部有一个关键的字段信息——端口号，他用于标识上层的协议或应用程序，确保上层应用数据的正常通信。
  • 网络层：将传输层的数据装上IP报文头部
  • 数据链路层：将网络层数据封装上一个MAC头部，其中会含有很重要的MAC地址
  • 物理层：上数据链路层的二进制数据的比特流转换成电信号在网络中传播

组播、广播、单播的区别

• 单播：单播是指单台设备与单台设备之间的通信，源地址和目的地址都是单一的IPv4地址，单播数据包的通信可以在网络之间转发。在实际的网络通信中，大多数的通信都属于单播。
• 广播：广播是一台主机向网络中所有主机发送数据包，广播的目的地址不同于单播单一的地址。
  • 定向广播：是将数据包发送到向本网络之外的特定网络所有主机
  • 有限广播：是将数据包发送到本地网络的所有主机
• 组播：组播是向指定的一组主机发送数据
• 组播与单播相比，提高了发送数据包的效率，与广播相比，减少了网络流量。但与广播不同的是，要实现组播需要在接受组播的客户机上安装相应的客户端程序。

ICMP协议（计算机网络 P146）

• ICMP，全称是 Internet Control Message Protocol，即互联网控制报文协议，所谓控制，就是通过下发指令来感知和控制网络环境，需要与IP协议配合。所以，ICMP 通常被认为是 IP 协议的一部分，它封装在 IP 层中，使用 IP 协议进行传输。因此，严格来说，ICMP 既不是一个网络层协议，也不是一个传输层协议，而是介于两者之间的一个协议。

ICMP报文以及这类报文什么时候会出现（计算机网络 P146）

• ICMP差错报告报文
  • 终点不可达
  • 时间超过（路由器收到生存时间为零的数据报）
  • 参数问题
  • 改变路由（重定向）
• ICMP询问报文
  • 回送请求或回送回答（多用来吃啥目的站是否可达以及了解其状态）
  • 时间戳请求或时间戳回答

ICMP典型应用（计算机网络 P148）

• 分组网间探测（PING），用来测试两台逐级之间的连通性
• tracert，用来跟踪一个分组从源头到终点的路径

ARP协议

• 地址解析协议，从已知得的主机ip地址中解析出相应的MAC地址

ARP报文以及这类报文什么时候会出现

• Request报文：当前ARP缓存表中没有目标MAC地址时
• Response报文：目的主机在收到Request报文之后，将自己的MAC地址放到Response报文返回给源主机

VLAN的定义及特点

• 定义：虚拟局域网VLAN是由一些局域网构成的与物理地址无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的计算机属于哪个VLAN。
• 特点：
  • 区段化：讲一个网络进行区段化，减少每个区段的主机数量，提高网络性能
  • 灵活性：一般情况下无需更改物理网络与增加新设备及更改布线系统
  • 安全性：VLAN建的通讯是在难受控的方式下完成的

VLAN的三类端口（Access、Trunk、Hybrid）收发数据帧的规则、区别

• Access
  • 该类型的端口只属于一个vlan
  • 接收数据帧：判断数据帧上是否含有vlan信息，如果没有则打上当前端口的vlan id，之后进行转发，如果有则直接将其丢弃
  • 发送数据帧：会将数据帧的vlan信息剥掉，然后再进行转发
• Trunk
  • 该类型的端口可同时属于多个vlan
  • 接收数据帧：判断数据帧上是否含有vlan信息，如果没有则打上当前端口的vlan id；如果有，则判断当前端口是否允许该vlan的数据通过，如允许则进行转发，否则直接丢弃
  • 发送数据帧：比较端口的vlan id和要发送的数据帧的vlan信息是否相等，若相等则剥离其vlan信息然后转发，若不相等则直接发送
• Hybrid
  • 该类型兼容了上述两种
  • 接收数据帧：判断该数据帧是否有vlan纤细，如果没有则打上当前端口的vlan id；如果有，则判断当前端口是否允许该vlan的数据通过，如允许则进行转发，否则直接丢弃
  • 发送数据帧：判断数据帧上的vlan再本端口的属性，如果是tag（需要封装）则直接发送；如果是untag（无需封装）则剥离该vlan信息再发送

VLAN三类端口的典型应用（会配置、会分析、会举例）

• Access
  • 一般用于PC机与交换机之间的连接，配置命令参考上面第三次实验
• Trunk
  • 一般用于交换机之间的连接，配置命令参考上面第四次实验
• Hybrid
  • 既可用于交换机与PC机之间 的连接，又可以用于交换机之间的连接

静态路由的动态路由的区别和特点

• 静态路由是管理员通过手动配置的，不便于拓展网络拓扑。一旦网络拓扑发生改变，静态路由配置量会很大。动态路由是路由器通过网络协议，动态的学习路由，当网络拓扑发生变化的时候，路由器会根据路由协议自动学习新的路由。
• 动态路由，因为OSPF、RIP等路由协议都会周期更新，所以他的更新量会很大，会很占带宽。
• 使用静态路由的好处是网络安全保密性高。动态路由因为需要路由器间频繁地交换各自的路由表，而对路由表的分析可以揭示网络的拓扑结构和网络地址等信息。
• 静态路由：安全，占用带宽小，简单，高效，转发效率高。
• 动态路由：灵活性高。

动态路由协议分类以及典型路由协议中英文名称

• 按协议算法分为：距离矢量路由协议DVRP（Distance Vector Routing Protocol）、链路状态路由协议LSRP（Link State Routing Protocol）
• 按工作范围分为：内部网管协议IGP（Interior Gateway Protocol）、外部网关协议EGP（External Gateway Protocol）
• 典型路由：RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortset Path First)、IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System)、BGP(Border Gateway Protocol)

实验中涉及的路由协议的详细工作原理

• RIP
  • RIP路由协议向邻居发送整个路由表信息
  • RIP路由协议以跳数作为度量值，根据跳数的多少来选择最佳路由
  • 每经过一个路由器，跳数自动 1（最大跳数为15，16跳表示网络不可达）
  • 默认情况下，每隔30s广播一次更新内容
• OSPF
  • 宣告OSPF协议的路由器从所有启动OSPF协议的端口发出hello包
  • 两个路由器交换hello信息，确定邻接关系
  • 每个路由器向所有形成邻接关系的路由发送链路状态通告（LSA），其中描述了链路、端口等信息
  • 每台收到从邻接路由器发出的LSA的路由器，会将LSA中的信息写入自己的链路状态库（LSDB）
  • 通过LSA泛洪到整个区域，所有路由器形成相同的LSDB
  • 每个路由器一自身为根，使用SPF算法生成SPF算法树，描述到达每一个目的地的最短路径
  • 邻接之间继续交换hello包，维护连接状态，每隔30s重传一次LSA

路由表中的三类路由

• direct 直联路由，static静态路由（人工写入的路由），RIP、OSPF等动态路由（自动计算出来的路由）

解读IP路由表

[R1]dis ip routing
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 7        Routes : 7        
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      [R1]dis ip routing
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 7        Routes : 7        
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
       7.30.2.0/24  Direct  0    0           D   7.30.2.2        LoopBack0
       7.30.2.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
      7.30.12.0/24  Direct  0    0           D   7.30.12.2       Serial0/0/0
      7.30.12.1/32  Direct  0    0           D   7.30.12.1       Serial0/0/0
      7.30.12.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Serial0/0/0
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
 NextHop         Interface
       7.30.2.0/24  Direct  0    0           D   7.30.2.2        LoopBack0
       7.30.2.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
      7.30.12.0/24  Direct  0    0           D   7.30.12.2       Serial0/0/0
      7.30.12.1/32  Direct  0    0           D   7.30.12.1       Serial0/0/0
      7.30.12.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Serial0/0/0
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

• 第一列为目的网段及其子网掩码，第二列为路由类型，第三列为路由优先级，第四列为路由花费即到达目的地址所需跳数，第六列为下一跳地址

• 第五列为该路由的状态

  Flags	意义
  U	该路由可以使用
  G	该路由是到一个网关(路由器). 若没有此标志, 说明目的地址为直接连接的
  H	该路由是到一个主机, 既目标地址是完整的主机地址而不是网络地址
  D	该路由是有重定向报文创建的
  M	该路由已被重定向报文修改

路由优先级

• 路由表对于相同前缀不同来源的路由只能存放一个，由优先级决定。不同来源的路由都有不同的优先级，优先级数值越小表示越优 0–255

CSMA/CD

• CSMA/CD，载波监听多点接入/碰撞检测，是广播型信道中采用一种随机访问技术的竞争型访问方法，具有多目标地址的特点。它通过边发送数据边监听线路的方法来尽可能减少数据碰撞与冲突。采用分布式控制方法，所有结点之间不存在控制与被控制的关系

EGP

• 源主机和目的主机处在不同的自治系统中，那么在不同自治系统AS之间的路由选择，就需要使用外部网关协议EGP

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