1.认识网络工程

Cisco认证：CCENT(入门)、CCNA(助理工程师)、CCNP(高级工程师)、CCIE(专家工程师)、CCA(架构师)

CCIE方向：Routing & Switching(路由交换)、Security(安全)、Service Provider Networks(运营商)、Voice over IP(语音)、Wireless(无线)、Data Center(数据中心)

图例

路由器 交换机 三层交换机 家庭网

无线 串口 以太口 硬件防火墙

逻辑拓扑

集线器、交换机与路由器

集线器(hub)：交换机的上一代，将所有的网线接上去进行联网，上一代网吧的模式，缺点是一旦有人进行下载等大型操作后，影响所有人的网速

交换机(switch)：下一代集线器，每个口都可以限速，保证每个人上下行速度不变

交换机功能

1.终端用户设备的接入

2.基本的接入安全功能

3.广播域的隔离(VLAN)：虽然在同一台交换机上，多部分的口同一个内网互相访问，但是进行隔离后让多方感觉在不同的网络，VLAN是一种虚拟内网功能，物理上还是接入同一台设备

4.二层链路的冗余，防环及负载均衡：设备可以走不同的交换机，一条连接交换机的网线断了后可以换到另一台交换机上

Router(路由器)：沟通两个不同的IP段

模块(路由器生命的延申，实现路由器的拓展功能)

路由器功能

1.隔绝广播、实现跨三层的数据互访：通过伪造无线路由发送广播，使得内网终端连接伪造路由进行资料窃取；不同IP和网段之间数据互相访问

2.路由协议的支持：RIP(路由信息协议)、EIGRP、OSPF、BGP、ISIS

3.路径选择及数据转发：每台路由器连接很多设备，可以通过多种方式到达目的地；选择性对数据进行转发，对指定数据包进行优先转发

4.广域网接入、地址转换及特定的安全功能：运营商接入，共有地址和私有地址的转换，VPN

路由器口少，交换机口多，现实中终端一般先交换机再路由器，做实验可以直接路由器相连

网络的概念

OSI七层协议

OSI的概念：Open System Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO(国际标准化组织)定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是协议，常用来分析和设计网络体系结构。

OSI模型的目的：规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。

OSI的优点

1.将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件，因此有助于各部分的开发、设计和故障排除

2.通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发

3.通过定义在模型的每一层实现什么功能，鼓励产业的标准化

4.允许各种类型的网络硬件和软件相互通信

5.防止对某一层所做的改动影响到其他的层，这样就有利于开发

OSI特点

1.OSI模型每层都有自己的功能集；

2.层与层之间相互独立又相互依靠；

3.上层依赖于下层，下层为上层提供服务。

OSI七层

应用层：应用程序及接口

应用层作用：为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务

常用协议：http(80)，ftp(20/21)，smtp(25)，pop3(110)，telnet(23)，dns(53)

表示层：对数据进行转换、加密和压缩

表示层作用：数据的解码和编码；数据的加密和解密；数据的压缩和解压缩

常见的标准：ASCII，JPEG……

会话层：维持不同应用程序的数据分隔

会话层作用：负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接；在设各或节点之间提供会话控制；它在系统之间协调通信过程，并提供3种不同的方式来组织它们之间的通信：单工、半双工和全双工

传输层：提供可靠的端到端的报文传输和差错控制

传输层作用：负责建立端到端的连接，保证报文在端到端之间的传输；服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制

网路层：将分组从源端传送到目的端；路由选择

网络层作用：为网络设备提供逻辑地址(三层地址)；进行路由选择、维护路由表；负责将分组数据从源端传输到目的端

设备：路由器(Router)

• 广播、组播隔绝
• 寻址及转发，选择到达目的网络的最佳路径
• 流量控制
• 连接广域网(WAN)

逻辑地址：IP地址（网络号+主机号）

数据包=IP头+ 源地址+目的地址+数据

数据链路层：将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输；差错检测

数据链路层作用：在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把帧从一跳(结点)移动到另一跳(结点)；组帧、物理编码、流量控制、差错控制、接入控制

设备：交换机(Switch)

• 每个端口是一个冲突域，如果这个port只接一台机器，那就不存在冲突，独享带宽。如果是HUB，那所有端口都在一个冲突域里，所有机器共享带宽
• 缺省VLAN情况下整台交换机属于一个广播域，出现VLAN后一个VLAN代表一个广播域

数据链路层包含：MAC及LLC子层

介质访问控制(MAC Access Control，MAC) 802.3

• 定义了数据包怎样在介质上进行传输
• 物理寻址在此被定义，逻辑拓扑也在此被定义
• 线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也都在这一子层实现

逻辑链路控制(Logical Link Control，LLC) 802.2

• 负责识别网络层协议，然后对它们进行封装
• 提供流量控制并控制比特流的排序

以太网标准：Ethernet-Ⅱ及802.3

逻辑地址：MAC地址

帧=帧头部+目的地址+源地址+长度/类型+数据包+校验码

物理层：在媒体上传输比特；提供机械和电气的规约（不具备思维能力的都是物理层）

物理层作用：负责把逐个的比特从一跳(结点)，移动到另一跳(结点)

设备：集线器(Hub)

• 物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求
• 整台设备在同一个冲突域(collision domain)
• 整台设备都在同一个广播域(broadcast domain)
• 设备共享带宽

物理层功能：定义接口和媒体的物理特性；定义比特的表示、数据传输效率、信号的传输模式（单工、半双工、全双工）、定义网络物理拓扑（网状、星状、环型、总线型等拓扑）

单工：广播，只能听不能收；半双工：对讲机，只能一个人说；全双工：打电话，双方都可以讲

网络物理拓扑

网状：冗余性好，实时通信，但是造价高，多用于运营商、银行内部

星型：一个点连同所有人，彼此不影响，但是中心主机损坏其他主机全部无法连网，多用于网吧

环形：省钱，造价较低，南京4G网络为环形

总线型(BUS型)：主线断了影响左边的终端，信号会冲突

数据传输过程

数据传输过程

封装

解封装

设备分类

Hub(集线器)：带宽共享

Bridge(网桥)：可以互相连通但是无法选路

Switch(交换机)：限制网速，但是无法实现不同网络的通信

Router(路由器)：控制网速，不同网络通信，路由控制