网络章节

 

运维基础网络

 

 

 

1、学习网络的课程体系

网络通讯基本原理 ​ 1) 主机之间需要有传输介质 ​ 2) 主机上必须有网卡设备 ​ 可以将二进制信息转换为高低电压 信号的调制过程 ​ 可以将高低电压转换为二进制信息 信号的解调过程 ​ 3) 多台主机需要协商网络速率 ​ 100Mbps ~ 100Mbit per second ~ 每秒钟传输100M bit的信息 0 1 ​ 1M ~ 1000k 1000000b ​ 1k ~ 1000b ​ 常见的问题: 购买一个100M网络线路, 但是用迅雷下载软件的时候远远到达不了100M ​ 100Mb 网络的数据单位 bit 1bit=1/8byte 100/8=12.5 10M 12M ​ 100MB 磁盘的数据单位 Byte 1byte=8bit 100*8=800M ​

2、网络基础硬件介绍

交换机: 在一个网络中实现多台主机之间通讯 ​ 一台交换机所连接的所有主机构成网络,成为局域网 ​ 实现通讯: ​ 1) 主机上要有相应的mac地址(物理地址) 有12位16进制数组成 0-9 A B C D E F ​ 2) 利用交换机进行通讯,有时需要借助广播方进行通讯 广播的产生有时会影响主机性能 ​ 补充: 通讯的过程一定是有去有回的

路由器: 实现不同局域网主机之间的通讯

实现通讯: ​ 1) 主机上要有相应的IP地址(逻辑地址) 用十进制表示 192.168.10.1 IP地址的组成: 网络信息(局域网标识)+主机地址信息 ​ 2) 需要借助路由器中的路由表实现通讯 ​ 网络信息(局域网标识信息) 接口信息 R1 ​ 01 eth0 ​ 02 eth1 ​ 04 eth2 手动配置 网络信息(局域网标识信息) 接口信息 R2 ​ 02 eth0 ​ 03 eth1 ​ 04 eth3 手动配置 ​ 01 eth2 手动配置 ​ 网络信息(局域网标识信息) 接口信息 R3 ​ 04 eth0 ​ 03 eth1 ​ 01 eth2 手动配置 路由表的信息是如何生成的? 1) 利用直连网络环境自动生成 2) 利用手工配置方式 (静态路由配置) 3) 利用路由协议动态生成 (动态路由配置)

 网关: 一个主机想访问其他网络主机的必经之路
   路由器的接口: 网关接口
  路由器的地址: 网关地址

1）静态路由配置方法:

 

 

网络环境规划 ​ a 两台主机 主机01 192.168.1.1 == 01.01 ​ 192.168.1.254 ​ 主机02 192.168.4.1 == 04.01 ​ 192.168.4.254 ​ b 两台交换机 ​ c 三台路由器

第一个里程: 路由器配置(接口地址配置) ​ R1 ​ Router> en 命令提示符 用户模式提示符 ​ Router# conf t 特权模式提示符 可以进行系统配置查看 ​ Router(config)# interface interface g0/0 配置模式提示符 ​ Router(config-if)# 接口模式提示符 ​ g0/0接口配置 ​ ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 ​ no shutdown ​ g0/1接口配置 ​ ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ​ no shutdown ​ 检查确认: ​ ctrl+z 快速返回到特权模式 ​ show ip interface brief --- 只显示ip地址信息 ​ Router#show ip int br ​ Interface IP-Address OK? Method Status Protocol ​ GigabitEthernet0/0 192.168.1.254 YES manual up up ​ GigabitEthernet0/1 192.168.2.1 YES manual up down

R2 ​ R2#show ip int br ​ Interface IP-Address OK? Method Status Protocol ​ GigabitEthernet0/0 192.168.2.2 YES manual up up ​ GigabitEthernet0/1 192.168.3.1 YES manual up down

R3 ​ Router#show ip int br ​ Interface IP-Address OK? Method Status Protocol ​ GigabitEthernet0/0 192.168.3.2 YES manual up up ​ GigabitEthernet0/1 192.168.4.254 YES manual up up

R1路由表信息 R1#show ip route 192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L 192.168.1.254/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 192.168.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L 192.168.2.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

路由配置 ip route 去往网络地址信息 网络掩码 去往目标的下一条接口地址 ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2 R1#show ip route 192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L 192.168.1.254/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L 192.168.2.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

S 192.168.4.0/24 [1/0] via 192.168.2.2

R2路由表信息 192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L 192.168.2.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

192.168.3.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 192.168.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L 192.168.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1 路由配置 ip route 去往网络地址信息 网络掩码 去往目标的下一条接口地址 ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.2 ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1

192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 192.168.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L 192.168.2.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 192.168.3.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L 192.168.3.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

S 192.168.4.0/24 [1/0] via 192.168.3.2 S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.2.1

R3路由表信息 192.168.3.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 192.168.3.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0 L 192.168.3.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

192.168.4.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 192.168.4.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1 L 192.168.4.254/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

删除静态路由方法: R1取消静态路由 no ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2 R2取消静态路由 no ip route 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.2 no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1 R3取消静态路由 no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1

2）动态路由配置方法:

默认R1-R3路由表情况: R1路由表: 张三 游戏 厨艺 销售 192.168.1.0 g0/0 192.168.2.0 g0/1 R1G0/1 -- R2G0/0

192.168.3.0 g0/1 192.168.4.0 g0/1 R2路由表: 李四 厨艺 销售 游戏 192.168.2.0 g0/0 R1G0/1 -- R2G0/0 192.168.3.0 g0/1 R3G0/0 -- R2G0/1

192.168.1.0 g0/0 192.168.4.0 g0/1 R3路由表: 王五 销售 游戏 厨艺 192.168.3.0 g0/0 R3G0/0 -- R2G0/1 192.168.4.0 g0/1

192.168.2.0 g0/0 192.168.1.0 g0/0

实现多个路由器路由表信息一致的过程: 路由收敛过程 动态路由协议如何配置: RIP 思科私有(EIGRP) OSPF IS-IS BGP R1动态路由配置: router rip --- 指定配置使用什么路由协议 network 192.168.1.0 --- 宣告过程 network 192.168.2.0

学习的信息 R 192.168.3.0/24 [120/1] via 192.168.2.2, 00:00:09, GigabitEthernet0/1 R 192.168.4.0/24 [120/2] via 192.168.2.2, 00:00:20, GigabitEthernet0/1 R2动态路由配置 router rip network 192.168.2.0 network 192.168.3.0

学习的信息 R 192.168.1.0/24 [120/1] via 192.168.2.1, 00:00:07, GigabitEthernet0/0 R 192.168.4.0/24 [120/1] via 192.168.3.2, 00:00:13, GigabitEthernet0/1

R3动态路由配置 router rip network 192.168.3.0 network 192.168.4.0

学习的信息 R 192.168.1.0/24 [120/2] via 192.168.3.1, 00:00:23, GigabitEthernet0/0 R 192.168.2.0/24 [120/1] via 192.168.3.1, 00:00:23, GigabitEthernet0/0

 

3、网络架构设计方法(网络拓扑)

三个层次规划网络拓扑 ​ 核心层: 路由器(网关接口) 实现和外网通讯 冗余能力(主备) ​ 汇聚层: 交换机(三层交换机) 冗余能力 策略控制能力 ​ 接入层: 交换机(二层交换机) 终端设备接入网络

4、网络层次模型

是由ISO(国际标准化组织): 定义了标准通讯模型

利用OSI7层模型如何建立主机与主机之间的通讯 ​ 数据的封装过程 ​ 数据的解封装过程

OSI7层模型(公司的组织架构)

管理部 公司决策 管理部 ​ 行政部 传到领导要求 阻止活动 行政部 ​ 财务部 发工资 公司账目 ​ 市场部 推广宣传 ​ 销售部 销售产品 ​ 物流部 运输产品 ​ 仓储部 保存看管物品

层次模型结构: 由上至下 ​ 思科 华为设备

应用层 标准规范

  • 应用层程序接口规范

     

    表示层

  • 数据转换加密 压缩

     

    会话层

  • 控制网络连接建立或者终止

     

    传输层

  • 保证数据传输的可靠性

     

    网络层 路由协议EIGRP(语言) 网络层 路由的能力 三层设备

  • 可以实现通过路由找到目标网络

     

    数据链路层 交换能力 二层设备

  • 可以实现通过交换找到真正目标主机

     

    物理层

  • 指定一些网络物理设备标准 网卡 网线 光纤

 

 

5、TCP协议

1）TCP/IP模型(4层模型)

在OSI7层模型的基础上做了简化 ​ 应用层 ​ 表示层 应用层 ​ 会话层 ​ 传输层 主机到主机层 ​ 网络层 互联网层 ​ 数据链路层 接入层 ​ 物理层

 

 

2）TCP协议: 传输控制协议 --- 面向连接的网络协议

在线发送文件==面向连接 ​ 发送文件 --> 对端点击接收 ​ 优点: 数据传输可靠性高 ​ 缺点: 数据传输效率低

3）UDP协议: 用户报文协议 --- 无连接的网络协议

离线发送文件==无连接 ​ 发送文件 --> 直接发送了 ​ 优点: 数据传输效率高 ​ 缺点: 数据传输可靠性低

QQ离线传输文件/在线传输文件: TCP协议 ​ 在线传输 ​ PC 传输文件 - 交换机 - 检查目标QQ主机是否在局域网中 ​ 路由器 - 目标主机

离线传输 ​ PC 传输文件 - 互联网 - QQ公司服务器(临时存储服务器) --- 对端QQ是否登录在线

 

4）TCP协议: 两个重要原理

预备知识: TCP协议报文结构 ​ 源端口: 1~65535 ​ 目标端口: ​ 占用16个bit --> 占用1个bit 0 ---> 0 1 --- 1 10 --- 2 ​ 二进制 0 十进制 0 ​ 二进制 1 十进制 1 ​ 二进制 10 十进制 2 ​ 二进制 11 十进制 3 ​ 二进制 100 十进制 4 ​ 1个bit 0 1 2个端口 0 1 0~1 2的1次方 2的n次方 n占用多少bit ​ 2个bit 00 01 10 11 4个端口 0 1 2 3 0~3 2的2次方=4 0~3 ​ 3个bit 000 001 010 011 100 101 110 111 8个端口 0 1 2 3 4 5 6 7 0~7 2的3次方=8 0~7

      16个bit 2的16次方 1~65535
       控制字段:
         syn(1): 请求建立连接控制字段
         fin(1): 请求断开连接控制字段
         ack(1): 数据信息确认控制字段

5）TCP三次握手过程:

 

 

  1. 主机A向主机B发送TCP报文 报文中控制字段syn置为1, 请求建立连接

  2. 主机B向主机A发送TCP响应报文 报文中控制字段syn置为1,ack置为1

  3. 主机A向主机B发送TCP报文 报文中控制字段ack置为1, 确认主机B发送信息已经接收到了

     

6、TCP协议重要原理

TCP三次握手过程: 面试环节

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. 第一次握手: 发送syn请求建立连接控制字段, 发送seq序列号信息(X), 第一个数据包的序列号默认为0

    1. 第二次握手: 发送syn请求建立连接控制字段, 同时还会发送ack确认控制字段 发送seq序列号信息也为0(Y), 还会发送ACK确认号为1(X+1)信息(对上一个数据序列号信息进行确认)

    2. 第三次握手: 发送ack确认控制字段,发送seq序列号信息为1(X+1),发送ack确认号为2(Y+1)

TCP四次挥手过程:

 

 

1) 第一次挥手: 发送fin请求断开连接控制字段 ​ 2) 第二次挥手: 发送ack确认控制字段 ​ 3) 第三次挥手: 发送fin请求断开连接字段, 发送ack确认字段 ​ 4) 第四次挥手: 发送ack控制字段

 

TCP的十一种状态集 TCP三次握手: 5种状态 00: 最开始两台主机都处于关闭状态 closed 01: 服务端将相应服务进行开启 closed --- listen 02: 客户端向服务端发出连接请求 closed --- syn_sent 03: 服务端接收到连接请求,进行确认 listen --- syn_rcvd 04: 客户端再次进行确认 syn_sent --- established 05: 服务端接收到确认信息 syn_rcvd --- established

TCP四次挥手: ​ 01: 客户端发送请求断开连接信息 established -- fin_wait1 ​ 02: 服务端接收断开连接请求,并进行确认 established -- close_wait ​ 03: 客户端接收到了确认信息 fin_wait1 -- fin_wait2 ​ 04: 服务端发送ack和fin字段 close_wait -- last_ack ​ 05: 客户端接收到请求断开连接信息,发送确认 fin_wait2 -- time_wait ​ 06: 服务端接收到确认信息 last_ack -- closed ​ 07: 客户端等待一段时间 time_wait -- closed

7、网络中重要协议原理

 

 

DNS: 域名解析系统 ​ 14.215.177.39 www.baidu.com ​ 笔记本电脑 交换机 多个路由器 京东网站服务器 ​ www.baidu.com --- 14.215.177.39

金山 --- DNS的解析原理

windows本地dns解析文件: C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

ARP: 已知IP地址解析mac地址信息 ​ 作用: 减少交换网络中广播的产生

8、IP地址概念:

 

 

192.168 .1.1 --- IP报文

网络地址 主机地址（可以改）

2的32次方 ​ 二进制表示: 000000000000000000000000000000 ​ 十进制表示: 0~4294967295

00101010 00000000 00000000 00000000 ​ 十进制 十进制 十进制 十进制 ​ 192.168.1.1 --- 点分十进制地址

1）、二进制 --> 十进制转换关系

 01010011 ---> 十进制=83  做拆分求和运算

 

01000000 ---> 64 64+16+2+1=83 ​ 00010000 ---> 16 ​ 00000010 ---> 2 ​ 00000001 ---> 1

2）、十进制 --> 二进制转换关系

172 ---> 二进制 做求差运算 ​ 172 - 128 = 44 - 32 = 12 - 8 = 4 - 4 =0

当前数字大于等于 128 64 32 16 8 4 2 1 ，二进制为1，反之为0

128 64 32 16 8 4 2 1 ​ 0 0 0 0 0 0 0 0 ​ 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0

9、IP地址的分类

a 按照地址的范围进行划分

 

 

A ：8个网络位，24个主机位

B ：16个网络位，16个主机位

C ：24个网络位，8个主机位

D E

 

b 按照地址用途进行划分

  公网地址: 全球为一   护照 
 私网地址: 重复利用地址, 避免地址枯竭, 私网地址网段不能出现在互联网路由器路由表  身份证

NAT

c 按照通讯方式划分

单播地址: 网卡上配置的地址 广播地址: 主机位全为1的地址 192.168.1.11111111 --> 192.168.1.255 主机位全为0的地址 --- 网络地址 --> 192.168.1.0

网络中主机数量=2的n次方-2 2的8次方-2=256 - 2 = 254 - 1(路由器网关地址) = 253 ​ 注： n 有多少个主机位 ​ -2 一个广播地址 一个网络地址 是不能配置在网卡 ​ C类地址, 一个网络中可以有 253主机 ​ B类地址, 一个网络中可以有 2的16次方 - 3 = 65536 - 3 = 65533 ​ A类地址, 一个网络中可以有 2的24 次方- 3 = ???

组播地址: D类地址

192.168.1 253 ​ 192.168.2 253

d 子网划分概念: 将一个大的网络划分成几个小的网络

172.16.0.0 B类地址 ​ 不做子网划分 ​ 1) 一个大的网络, 不做子网划分, 造成地址浪费 ​ 2) 一个大的网络, 不做子网划分, 造成广播风暴 ​ 3) 一个大的网络, 不做子网划分, 造成路由压力 ​ 做子网划分 ​ 1) 节省IP地址 ​ 2) 减少广播影响 ​ 3) 减轻路由器压力

e 如何进行子网划分

子网掩码: 32位二进制的数

172.16.10.0 255.255.0.0 ​ 11111111 00000000 00000000 00000000 --- 255.0.0.0 A类 /8个网络位 ​ 11111111 11111111 00000000 00000000 --- 255.255.0.0 B类 /16个网络位 ​ 11111111 11111111 11111111 00000000 --- 255.255.255.0 C类 /24个网络位

注：IP地址网络位对应子网掩码置为1

172.16.10.0 255.255.0.0

面试题:

已知地址信息 172.16.0.0/18 属于B类，且有2个主机位

问题:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. 可以划分4个子网,子网的网络地址 OK

  2. 子网掩码信息 ok

    网络位都是1

  3. 每个子网的主机地址范围

    最小范围：主机位都是1，最大范围：主机位都是1

     

    10、办公环境上网原理

     

     

    路由器配置:

    1. 配置上网的用户名和密码信息 实现拨号访问外网 自动获取公网地址 静态地址配置,在路由器外网接口配置运营商给你的公网地址

    2. 需要在路由器上配置DHCP服务信息

    3. 需要配置路由信息(静态默认路由???)

    虚拟主机上网原理

    NAT模式

     

     

     

    桥接模式

     

     

    仅主机模式

     

     

  4. 系统路由设置 设置方法:

centos7: ip route 和网络相关的命令 使用iproute 静态默认路由: a 编写网卡配置文件 b 利用命令临时配置 ip route add default via 10.0.0.2 ip route del default via 10.0.0.2

静态网段路由: ip route add -net 10.0.3.0 netmask 255.255.255.0 via 10.0.1.2 ip route del -net 10.0.3.0 netmask 255.255.255.0 via 10.0.1.2

静态主机路由: ip route add -host 10.0.3.201 via 10.0.1.2 ip route del -host 10.0.3.201 via 10.0.1.2

posted @ 2022-01-08 16:28  Yusir-SRE  阅读(126)  评论(0)  编辑  收藏  举报