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网络层的基础交换及原理
网络设备介绍：
交换机 - 连接相同网络的设备；
路由器 - 连接不同网络的设备；
防火墙 - 配置网络权限控制策略；
网络设备的分类：
傻瓜式设备
网管型设备
IP地址：
需要上网的设备，必须都配置一个 IP 地址；
IP地址相当于人类世界中每个人的名字一样，必须配置；
IP地址的中的每个数值的配置，必须介于 0 - 255 之间；
IP地址的作用：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；
思路：
1、首先确定给定IP地址的网络地址；
2、其次确定新的网络地址中的主机位个数；
3、再次确定新的网络地址中的网络位；
3、再次确定新的网络地址中的网
认识网关：
1、是一个接口级别的概念，而不是设备级别的概念；
2、是以一个 IP 地址的形式体现和配置的；
3、对于源主机而言，去往“其他网段”时，才使用“网关”；
4、网关IP地址所在的端口的所属设备，必须具备连接多个
网段的功能，即必须具备路由功能 - 路由器/多层交换机
认识路由：
结构组成-
类型 网段/掩码 [属性] via 下一跳 ；
认识路由工作原理：
基于目标IP地址，查看路由表；
ARP
MAC ：物理地址，全球范围内，唯一的指定一个物理设备；
确定通信设备/终端， 一定要 IP 地址与 MAC 地址结合；
即，必须形成IP地址与MAC地址的对应关系，如下：
IP --- MAC
对应关系的形成方式：
手动 - 自动 - ARP
分类 - ARP ，代理ARP， ARP病毒，无故ARP
路由器的工作过程：
仅仅关注数据包的”目标IP地址“
然后将其与路由表中的路由条目进行”匹配“
匹配成功，则转发； 不成功，则丢弃；
STP - 生成树协议； （802.1D）
-作用
存在冗余链路的情况下，实现环路的防护；
-实现
BPDU - 桥接协议数据单元
-分类
PVST \ RSTP \ MSTP
工作过程：
1、确定交换机角色
根交换机
非根交换机
原则：比较每个交换机的 BID（桥ID），越小越好；
组成：优先级+MAC
优先级 - 默认是32768
MAC - 交换机的主板MAC（基MAC）
- 查看命令：show version
2、确定端口角色
根端口 - 每一个非根交换机只有一个距离根交换机最近的口
指定端口 - 每一个“冲突域”中都存在一个距离根交换机最近的口
非指定端口- 其他所有端口，都叫做非指定端口
3、确定端口状态
disable // 相当于shutdown，此时端口不能使用；
listening //侦听，该状态侦听的是BPDU，用于确定端口角色
learning //学习，该状态学习的是MAC,形成MAC地址表；
forwarding // 转发， 即端口的最终转发状态；（根端口 、指定端口）
block // 阻塞，此时的端口是不可以发送数据的；（非指定端口）
每个VLAN均使用一个独立的路由器接口，配置好网关IP
优点：简单易懂
缺点：浪费端口
多层交换机
- 为每个 VLAN 配置一个网关IP ，但使用的是逻辑接口；
每一个 VLAN 都对应一个逻辑接口 - interface vlan X
将多层交换机作为网关：
1、开启路由功能；
2、创建/确保 设备有对应的VLAN；
3、为每个VLAN配置网关IP地址
4、配置多层交换与级联交换机的互联链路 - trunk
以太网通道
通常称之为以太网链路捆绑，或者叫链路汇聚、链路聚合；
-作用：
将多个类似的接口，捆绑成一个逻辑接口，从而
增加设备之间的传输带宽
增加设备之间的连接可靠性
不但可以在设备之间形成链路备份，还可以实现数据转发的
负载均衡；
-注意：
可以将多个2层链路捆绑在一起；
可以将多个3层链路捆绑在一起；
配置思路：
1、将多个成员端口放入指定的 channel-group ；
2、查看并配置虚拟出来的“port-channel" ;
注意：
进行链路捆绑的链路可以是2层链路，也可以是3层链路；
进行链路捆绑的链路必须参数相同；
所谓的3层链路，指的是可以配置IP地址的链路；
所谓的2层链路，指出是交换机上不可以配置IP地址的链路；
所谓的2层网络，指的是交换网络；
所谓的3层网络，指的是路由网络；
所谓的2层地址，指的是 MAC 地址；
所谓的3层地址，指的是 IP 地址；
所以：
2层不通，看 MAC ；
3层不通，看 IP ；
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