网络搭建与配置

概念

ip 地址

子网

192.168.0.1/24
192.168.0.1/25
25-24=1
2^1=2
// 两个子网
256/2=128
// 每个子网 128 个地址
// 实际可用地址为全部地址数量 -1

将 /n 分为 /m，/n 被分成了 2^m-n 个子网

子网大小为 2^32-m

特殊前缀长度

/0：覆盖整个 IPv4 地址空间，约 (2^{32}) 个地址。
/8、/16、/24：传统上常见的网络边界，但 CIDR 并不要求必须按这三个边界划分。
/31：通常用于点到点链路。传统的网络地址和广播地址规则在此类子网中可以例外使用，因此通常可提供 2 个可用地址。
/32：表示单个 IPv4 地址，常用于主机路由、环回地址或路由表中的精确匹配。

神秘方法（

已知 .255 (32) 是 11111111，31 是 11111110 也就是 $$255 - 2^0 = 254$$，30 就是 $$255 - (1+2) = 252$$ 以此类推（

网关

当需要跨网段传输时，需要使用网关
网关 ip 应与设备 ip 位于同一网段

标准模型

OSI/RM

物理层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层

TCP/IP 5 层

物理层
数据链路层
网际层
传输层
应用层

TCP/IP 4 层

网络接口层
网际层
传输层
应用层

下层通过层间接口向上层提供服务
上层通常只依赖下层提供的服务，而不需要了解其具体实现

同一系统中，相邻层实体通过层间接口交互
不同系统中的对等层实体在逻辑上依据协议通信
实际数据在发送端逐层封装，在接收端逐层解封装

服务：某层能够向上层提供的功能
接口：上层访问下层服务的方式
协议：对等实体之间通信所遵守的规则

子网

通信子网
- 物理层
- 数据链路层
- 网络层
传输层
资源子网
- 会话层
- 表示层
- 应用层

PDU

应用层：APDU，通常称报文、消息或应用数据
表示层：PPDU
会话层：SPDU
传输层：TPDU，例如 TCP 段，UDP 用户数据报
网络层：NPDU，通常称分组；在 IP 协议中称 IP 数据报
数据链路层：帧
物理层：比特或比特流

硬件

线缆

直通线
- 用于 MDI/MDI-X to MDI-X/MDI
交叉线
- 用于 MDI/MDI-X to MDI/MDI-X

计算机/路由器：MDI
交换机：MDI-X

线序

T568A：绿白 → 绿 → 橙白 → 蓝 → 蓝白 → 橙 → 棕白 → 棕
T568B：橙白 → 橙 → 绿白 → 蓝 → 蓝白 → 绿 → 棕白 → 棕

名词

同步通信：通信双方时钟严格一致（近距离通信使用）
异步通信：通信双方时钟频率一致（远距离通信使用）
DCE：携带时钟的通信方（主端），决定通信速率
DTE：不携带时钟的通信方（从端），跟随主端的通信速率
数据帧：包含起始位，数据位，结束位

交换机

交换机工作在数据链路层，依据目的 MAC 地址转发以太网帧，构成 交换式以太网 。

收到数据帧后：

根据源 MAC 地址和入端口学习或更新 MAC 地址表；
查询目的 MAC 地址：
- 目的 MAC 已知且对应其他端口：定向转发；
- 目的 MAC 未知：向除入端口外的其他端口泛洪；
- 目的 MAC 是广播地址：向除入端口外的其他端口泛洪；
- 目的 MAC 对应入端口：过滤或丢弃；
- 帧错误或违反配置策略：丢弃。

路由器

工作原理：存储转发

直接连接到路由器的网段：直连路由

集线器

集线器工作在物理层，不识别 MAC 地址，也不维护 MAC 地址表。它把收到的信号复制到其他端口，形成 共享式以太网 。

拓扑

总线型

介质：同轴电缆 (粗缆/细缆)
协议：CSMA/CD 带冲突检测的载波监听多路访问技术

mermaid

flowchart TD
  A([开始]) --> B[听]
  B --> C{有人用？}
  C -- Y --> D[等]
  D --> B
  C -- N --> E[用]

IEEE 802.3

环型
- 协议：令牌环
  - IEEE 802.5
星型
- Hub
  - 介质：双绞线
  - 拓扑
    - 物理：星型
    - 逻辑：总线型
- Switch
  - 介质：双绞线
  - 拓扑
    - 物理&逻辑：星型
树状 (星型嵌套)
网状

配置

SW

bash

show running-config
# 显示运行配置
show vlan
# 显示vlan配置
interface range f0/1-5,f0/15
# 进入多个端口
description something
# 添加名称(描述)
interface mode < access | dynamic | trunk >
# 切换端口模式；access：允许单个 vlan 通过；trunk：允许多个 vlan 通过
switchport trunk allowed vlan all
# 允许全部 vlan 通过
switchport trunk allowed vlan 10,20
# 允许部分 vlan 通过
switchport trunk native vlan 10
# 不添加 vlan tag 的 vlan (默认为 1 )
switchport trunk encapsulation dot1q
# 在三层交换机中配置 trunk 协议封装为 802.1q
encapsulation ppp
# 配置封装为 ppp
clock rate <num>
# 配置时钟频率
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
# 设置静态路由，将发往 192.168.1.0/24 的包路由至下一跳 192.168.2.1

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子网 ​

神秘方法（ ​

网关 ​

标准模型 ​

OSI/RM ​

TCP/IP 5 层 ​

TCP/IP 4 层 ​

子网 ​

PDU ​

硬件 ​

线缆 ​

线序 ​

名词 ​

交换机 ​

路由器 ​

集线器 ​

相关名词 ​

拓扑 ​

配置 ​

SW ​