云计算网络基础第三天

Posted 2020-10-17

IP地址： 

                作用：在一定范围内，唯一的表示一个网络设备；

        表示：

       二进制 --- 10101010101010010101 ， 共32个；

  点分十进制 - X.X.X.X ； 

                      1个10进制，代表的是 8 个 2进制；

  结构：

     网络位 + 主机位 ；

        192.168.1.1

     子网掩码：

         区分IP地址中的网络位和主机位；

     如何实现区分：

       @ 子网掩码的长度与IP地址，是相同；

       @ 子网掩码中的1所对应的IP地址中的位，叫做”网络位“；

       @子网掩码中的0所对应的IP地址中的位，叫做”主机位“ ；

      表示：

         二进制

         点分十进制

         /n  (n表示的子网掩码中 1 的个数；)  

      特点：

         1、左边永远是1，右边永远是0；

         2、1和0永远不会交叉出现；  

例如：

    IP地址 -  101010101010110101010101101010110

子网掩码 -    111111111111111111111000000000000

 

 

 11111111  11111111  1111111   00000000

192.168.1.1    255.255.255.0

               255.0.0.0

  

  255.255.0.0

192.168.1.0 /27

 11111111  11111111  1111111   11100000

    255.255.255.224

特殊的IP地址：

   网络地址 - 主机位全为0 ；表示的是一个范围；

广播地址 - 主机位全为1 ；表示的是一个网段中的所有主机

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10101010 ---- ?

123 = 

101 (2进制) = 5

11111111(2进制) = 255

2进制转换成10进制的关键：

        2的 0 到 7 次方， 倒背如流。

10进制到2进制的转换：

192 = 1100 0000

178=1011 0010

168=1010 1000

136

25

203

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计算10进制到2进制转换的重要意义：

     可以精确的判断出两个IP地址是否存在于同一个”网段“；

可以精确的判断出一个IP地址是否可用（可以配置在设备上）；

 

计算2进制到10进制转换的重要意义：

     便于人们对于IP地址的配置和管理；

 

 

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A  - 默认掩码 -  255.0.0.0 

    但是 ， 默认掩码都是可以更改的：

    126.1.1.1   255.255.255.0  ， 有效的；

 

 

X.0.0.0 

11111110 .0.0.0 

 

 

254.0.0.0 

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bit ， 位 ， 任何一个0或者一个1，都称之为 1 位；

Byte ， 字节 ， 一个字节等于 8 个 bit ； 

 以太网/LAN(local area network )的相关概念：

   问题：

       信号传输距离有限；

   解决方案：

        中继器 - 放大电信号，延长信息的传输距离；

中继器带来的问题：

   只有2个端口，连接设备少；

解决方案：

   集线器 - 多端口的中继器，可以连接多个设备；

    集线器的问题：

   不同终端设备发送的信号，会产生冲突；

针对信号冲突的缓解方案：

          CSMA/CD ，带有冲突检测的，载波侦听多路访问机制；

 引入新的设备 : 

      网桥(bridge) - 隔离冲突域；

    问题：   

    网桥设备端口较少，只能连接2个设备；

解决方案：

     引入新的设备 ：

     交换机 - 多端口的网桥，可以实现

          冲突域的隔离；

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交换机的工作原理：

    1、首先查看数据包的“目标 MAC 地址”；

2、将目标 MAC 地址与“MAC地址表”中的条目进行匹配；

   成功，则从对应的端口转发出去；

   失败，则广播(从除入端口以外的其他所有端口发出去)；

  

    1、MAC地址啥样子？

      长度为48bit；

  通过16进制表示；

  结构：

     厂商代码 - 24bit

 自己的编码 - 24bit       

         (每个生产厂商给自己生产的网卡的编号)    

数据包结构：  

源MAC -- 目标MAC

    源IP  -- 目标IP

2、MAC地址表啥样子？

     每个条目都是 MAC 地址与 Port的对应关系，

 表示去往该 MAC 地址的数据，从对应的 Port 发送出去；

MAC表如何形成：

   静态配置；

动态学习 - 

 1、当交换机在端口上收到数据包以后，首先查看

源MAC地址，从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系

 2、分析数据包的 目标MAC地址，并且查找 MAC地址表

        -能找到对应的MAC条目，则在对应端口转发；

-如果找不到对应的条目，则广播；

3、两者如何匹配？

     1、显示 MAC 地址表 

       SW1# show mac-address-table 

4、MAC表的动态条目存活时间：

              300秒；

  

交换机的工作原理：

   1、成表（查看源MAC）

   2、查表（查看目标MAC）

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    LAN存在的问题 ：

  一个LAN属于一个广播域，其中的网络设备-交换机，

  实现终端设备互联的同时，能够隔离冲突域，但是不能

  隔离广播域。

解决方案：

         VLAN  - 虚拟局域网 ， virtual  lan ; 

  交换机上通过 VLAN 技术，实现广播域的隔离。

  与LAN相同点：

     1、同一个VLAN中的设备，都是属于同一个网段的；

 2、任何一个 VLAN ，都是属于一个广播域；

   

如何配置 VLAN ？

    -思路

  创建VLAN、分配端口、验证配置、连通测试；

   1、创建 VLAN

      SW1(config)#vlan 14    //创建 VLAN 14 ;

      SW1(config-vlan)#name XMAN  //为 VLAN 修改名字；  

      SW1(config-vlan)#exit

 

      SW1(config)#vlan 23    //创建 VLAN 23 ; 

      SW1(config-vlan)#name CaiWu  //为 VLAN 修改名字；  

      SW1(config-vlan)#exit  

   2、将交换机的端口放入不同的 VLAN ；

 SW1(config)#interface  fas0/1

 SW1(config-if)#no shutdown 

 SW1(config-if)#switchport  mode  access //设置端口模式

 SW1(config-if)#swtichport  access  vlan  14  

                      //将端口放入 vlan 14 ； 

 

 SW1(config)#interface  fas0/4

 SW1(config-if)#no shutdown 

 SW1(config-if)#switchport  mode  access //设置端口模式

 SW1(config-if)#swtichport  access  vlan  14  

                      //将端口放入 vlan 14 ； 

   

SW1(config)#interface range fas0/2 , fas0/3  

                                        //同时进入多个端口

 SW1(config-if-range)#no shutdown 

 SW1(config-if-range)#switchport  mode  access //设置端口模式

 SW1(config-if-range)#swtichport  access  vlan  23  

                      //将端口放入 vlan 23 ； 

   3、验证命令：

       SW1# show vlan brief  // 查看交换机拥有的VLAN信息；   

   

   4、测试命令：

       @ 为不同VLAN的主机，配置不同网段的IP地址；

  @ 测试 - 相同 VLAN 主机，可以互相访问；

           不同 VLAN 主机，不可以互相访问；

   

如何删除 VLAN ？

    1、首先将 VLAN 的成员端口移除；

  SW1(config)#interface fas0/1 

  SW1(config-if)#no switchport access vlan 14

  SW1(config)#interface fas0/4 

  SW1(config-if)#no switchport access vlan 14   

    即将成员端口 fas0/1  和 fas0/4 从 vlan14 中删除；

此时的端口，应该是回到了默认的 vlan  1 ； 

  

    2、其次删除 VLAN id ；

       SW1(config)# no vlan 14 

    3、验证 ：

       SW1# show vlan brief

   

VLAN端口模式 - access/trunk/dynamic ；   

Trunk：

    该类型链路，可以同时承载多个 VLAN 流量，

    每个 VLAN 流量，都会打上相应的 vlan 标签（vlan号）；

    通常使用 Trunk端口 连接的是 交换机；

        Trunk的配置命令：

          SW1(config)#interface fas0/23 

          SW1(config-if)#switchport mode trunk 

        Trunk的验证命令：

          SW1#show interface trunk   

                      //显示交换机上所有的trunk链路

Access：

     该类型链路，同时只能属于 一个 VLAN ；

通常使用 access端口 连接的是  ”非交换机“ ；

注意：

     VLAN 中的成员端口的最终模式 ：

                     access 

 trunk 

     交换机的每个端口默认都是 dynamic（动态）模式；

     Trunk链路发送出去的数据是带有 vlan 标签的，

 这种标签，仅有交换机、路由器等网络设备才能认识;

 PC是无法识别的，所以”连接 PC的端口,不可以配置为 Trunk“

 

Access链路发送出去的数据是不带有任何标签的；

Trunk 中存在一个特殊的 VLAN --native VLAN , 本地/本征 VLAN 

    该 vlan 中的 流量是没有标签的；默认值为 vlan 1 ； 

故 

当Trunk链路收到一个没有标签的数据包时，转发给本地交换机

上的 native vlan 中的成员端口，不会将其丢弃的；

注意：

    交换机从来不丢包；