NETWORK01 - TCP/IP协议,拓扑结构,OSI参考模型,交换机工作模式
一、TCP/IP协议
1、TCP/IP通信协议是目前最完整、最被广泛支持的通信协议，它可以让不同网络架构、不同操作系统的计算机之间通信，是Internet的标准通信协议
2、主机与主机之间通信三个要素
IP地址（IP address）
子网掩码（subnet mask）
IP路由（IP router）
IP地址
1、作用：用来标识一个节点的网络地址
2、组成：32位，以4个十进制数来表示，之间用 . 隔开
网络位+主机位
3、分类：
A 1 ~ 126 网+主+主+主
B 128 ~ 191 网+网+主+主
C 192 ~ 223 网+网+网+主
D 224 ~ 239 组播(多播)
E 240 ~ 254 科研
4、默认子网掩码
A 类 255.0.0.0
B类 255.255.0.0
C 类 255.255.255.0
5、网关
就是一个网络连接到另一个网络的“关口”
6、公有IP地址和私有IP地址
公有地址，也可称为公网地址，通过它直接访问因特网，它是广域网范畴内的。
私有地址，也可称为专网地址，专门为组织机构内部使用，它是局域网范畴内的，出了所在局域网是无法访问因特网的。
私有地址范围：
A类10.0.0.1 ~ 10.255.255.254 （10网段）
B类172.16.0.1 ~ 172.31.255.254 （172.16～172.31所有）
C类192.168.0.1 ~ 192.168.255.254 （192.168所有）
Windows系统中查看IP地址的配置信息
右击桌面网络图标—属性—更改适配器设置—双击本地连接—单击“详细信息或者开始 | 命令提示符 | 运行ipconfig
或ipconfig /all
计算机网络的功能
数据通信、资源共享、增加数据可靠性、提高系统处理能力
计算机网络的发展
60年代:分组交换
70-80年代:TCP/IP
90年后:Web技术
网络协议与标准
1、协议：一组控制数据通信的规则，协议的三要素：语法、语义，同步。
2、标准：一致同意的规则可以理解为标准
ISO（国际标准化组织）在网络通信中创建了OSI（开放系统互联）模型。
ANSI（美国国家标准化局）
ITU-T（国际电信联盟-电信标准部）
IEEE（电气和电子工程师学会）
按照网络规模和使用范围分类为
WAN：广域网 LAN:局域网
网络设备
交换机、路由器
网络安全设备：防火墙、v*n设备
网络设备生产厂商：cisco思科，华为。
二、网络拓扑结构
1、 点对点
两台设备之间有一条单独的连接
2、 星型拓扑
1） 优点：易于实现、易于网络扩展、易于故障排查
2） 缺点：中心节点压力大、组网成本较高
3、网型拓扑结构
1） 各个节点至少与其他两个节点相连
2） 可靠性高、组网成本高
带宽
单位为比特/秒，记为bit/s、 b/s、 bps （运营商宣传的100Mbps,实际下载速度为12.5M）
8bit=1byte
三、OSI
1、 国际标准化组织（ISO）
开放系统互连参考模型OSI
OSI是一个开放式体系结构，它规定将网络分为七层
2、协议分层
为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计
应用层：网络服务与最终用户的一个接口
表示层：数据的表现形式，如加密、压缩。
会话层：建立、管理、中止会话，例如断点续传。
传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验，实现了程序与程序的互连，可靠与不可靠的传输。
网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的通信，定义了IP地址，为数据传输选择最佳路径，路由器工作在网络层。
数据链路层：建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能、通过MAC地址实现数据的通信，帧包装、帧传输、帧同步。交换机工作在数据链路层。
物理层：建立、维护、断开物理连接，定义了接口及介质，实现了比特流的传输。
数据解封装过程
数据在传输的过程中从上层入下层进行封装，对于接收方从底层到顶层进行解封装。
TCP/IP协议族的组成
应用层：HTTP、https、FTP、TFTP、SMTP 、pop3、SNMP、DNS 、telnet
传输层：TCP、UDP
网络层：ICMP、IGMP、IP、ARP [arp -n] （通过IP地址解析mac地址）、RARP
PDU（协议数据单元）
传输层 段 segment
网络层 包 packet
数据链路层 帧 frame
物理层 比特 bit
相应层次的设备
应用层 计算机
传输层 防火墙
网络层 路由器
数据链路层 交换机
物理层 网卡
接口
以太网接口：
RJ-45水晶头
光纤接口：
FC 、ST、SC
LC 窄体方形光纤接头（目前主流）
MT-RJ
双绞线
1） 双绞线分类：
屏蔽双绞线 （STP）
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
非屏蔽双绞线 （UTP）
2） 双绞线标准与分类 ：
Cat5五类双绞线，传输频率为100MHz，适用于100Mbps的网络
Cat 5e （100Mbps）衰减更小，串扰更少，性能优于5类线 （超五类）
Cat 6传输频率为200MHz （1000Mbps）
Cat 7传输频率为600MHz （10000Mbps）
4、双绞线的连接规范
1）线序
T568A：
白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕
T568B：
白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕
1、2发送,3、6接收
2）线缆的连接：
标准网线（直连线或直通线）：用于连接不同设备（A-B，B-C）
交叉网线：用于连接相同设备 （A-A）
全反线 ：不用于以太网的连接，主要用于计算机的串口和路由器或交换机的console（控制口）相连
特例：计算机直接连接路由器用交叉线 交换机与交换机相连使用交叉或直连线一般用交叉线
5、物理层设备
网卡、中继器
交换机的工作模式：
Switch>用户模式
Switch>enable
Switch#特权模式
Switch#configure terminal
Switch(config)#全局配置模式
Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
Switch(config-if)#接口模式
exit返回上一模式
ctrl+z 直接回到特权模式
end直接退到特权模式
常用命令：
Switch(config)#hostname S1修改主机名为S1
Switch#show running-config查看配置信息
Switch#show version查看IOS版本信息
配置enable明文口令
全局配置模式：enable password 123
配置enable密文口令
全局配置模式： enable secret 456
保存交换机的配置
特权： copy running-config startup-config
或 write
恢复设备出厂默认值
特权：erase startup-config
reload
设备配置的准备工作
空闲一段时间后，重回初始界面的问题
switch(config)#line con 0
switch(config-line)#exec-timeout 0 0
禁用DNS查询
switch(config)#no ip domain-lookup
接口模式：shutdown禁用此接口
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练习1
熟练掌握交换机每个模式的配置命令
Switch> //用户模式
Switch>enable
Switch# //特权模式（一般用于查看配置信息）
Switch#configureterminal
Switch(config)# //全局配置模式（所做的配置对整个设备生效）
Switch(config)#interfacefastEthernet 0/1
Switch(config-if)# //接口模式
Exit 返回上一模式
End 从接口或者全局配置模式回到特权模式，快捷键Ctrl+Z为同等效果
注：思科设备命令行无需区分大小写，这一点与linux系统不一样。
命令输入错误被卡住时同时按键盘ctrl+shift+6这三个按键
练习2
配置主机名
Switch>en
Switch#conft
Switch(config)#hostname S1
S1(config)#exit
S1#showrunning-config
按 空格键进行翻页即可显示交换机所有配置信息
练习3
为交换机配置特权密码Taren1
Switch>en
Switch#conft
Switch(config)#enable password Taren1
保存配置并重启设备检测密码可用情况
Switch(config)#exit
Switch#write
Switch#reload
……….
………
Switch>enable
Password:
清空设备配置
Switch#erase startup-config
Erasingthe nvram filesystem will remove all configuration files! Continue?[confirm] //此时系统询问是否确定删除，按回车即可
[OK]
Eraseof nvram: complete
重启设备检测配置状况
Switch#reload
Proceedwith reload? [confirm] //此时系统询问是否确定重启，按回车即可