OSI 7层网络模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
TCP/IP 5层网络模型
应用层 应用数据
传输层 封装TCP/UDP头部 数据段
网络层 封装IP头部 数据包
数据链路层 封装MAC头部 数据帧
物理层 比特率
5类 ipv4 公网IP
A 1.0.0.0 ~ 126.255.255.255 /8
B 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 /16
C 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 /24
D 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 组播
E 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 科学研究保留
3类 私网IP
A 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 /8
B 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 /12
C 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 /16
带宽速率 比特率 位/秒 bit/s
下载速率 字节/秒 byte/s
1 byte = 8 bit
1 KB = 1024 byte
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
硬盘厂商的硬盘容量 以10为底数计算的，以1000为进位的 1KB=1000byte 1MB=1000KB 1GB=1000MB 1TB=1000GB
操作系统的硬盘容量 以2为底数计算的，以1024为进位的 1KiB=1024byte 1MiB=1024KiB 1GiB=1024MiB 1TiB=1024GiB
网段：用来做IP地址范围的隔离
网段的组成：网络地址/子网地址（网段的第一个IP） 可用IP 广播地址（网段的最后一个IP）
子网掩码：用来划分网段
192.168.100.0/24 /25
192.168.100.0/24 192.168.100.0 ~ 192.168.100.255
/25 192.168.100.0 ~ 192.168.100.127 192.168.100.128 ~ 192.168.100.255
192.168.100.10/24 192.168.100.200/24 可以直接通信
192.168.100.10/25 192.168.100.200/25 不可以直接通信
192.168.100.10/24 192.168.100.100/25 可以直接通信
192.168.100.10/24 192.168.100.200/25 不可以直接通信
交换机（二层网络设备，位于数据链路层）
交换机是通过MAC地址表的记录实现数据帧的转发
路由器（三层网络设备，位于网络层）
路由器根据路由表的记录实现数据包的转发
直连路由：通过路由器上已开启的接口IP网段自动获取
非直连路由：通过手动配置静态路由获取或通过动态路由(RIP OSPF ISIS BGP)自动学习
网络层常用的协议： ICMP（探测网络连通性） IGMP（网络组播管理） ARP（根据IP解析出MAC） RARP（根据MAC解析出IP）
基于ICMP协议常用的工具： ping（检测网络线路，网络延迟） tracert/traceroute（追踪到达目标主机所经过路由节点和网络延迟） mtr（动态追踪）
ARP工作原理：1）先查询本地ARP缓存表，如果有目标主机的IP和MAC记录就直接单播通信，如果没有则广播发送ARP请求报文
**2）**交换机会广播泛洪ARP请求报文给连接交换机上的每一个主机，但只要目标主机才会接收和响应
**3）**目标主机会单播发送ARP应答报文，并通过交换机转发给源主机，源主机接收到应答报文会将目标主机的IP和MAC记录到自己的ARP缓存中，此后双方即可单播通信
传输层常用的协议：TCP UDP STCP
TCP：面向连接的网络协议（需要先建立连接才可传输数据）；是可靠传输，支持流量控制和拥塞控制；首部最小20字节，最大60字节；只能一对一通信
UDP：面向无连接的网络协议（不需要建立连接就可传输数据）；是不可靠传输，但是传输效率更高；首部仅8字节；支持一对一、一对多、多对多交互通信
TCP标记：
SYN：连接位/同步位，SYN=1 表示连接请求报文
ACK：确认位，ACK=1 表示确认号生效
FIN：断开位，FIN=1 表示断开连接
RST：重置位，RST=1 表示重新建立连接
PSH：急迫位，PSH=1 表示尽快地把数据送达到应用层
URG：紧急位，URG=1 表示为紧急数据，配合紧急指针才有效
TCP三次握手
客户端 – SYN=1 --> 服务端
<-- SYN=1,ACK=1 –
– ACK=1 -->
ESTABLISHED ESTABLISHED
TCP四次挥手
客户端 – FIN=1 --> 服务端
<-- ACK=1 –
<-- FIN=1,ACK=1 –
– ACK=1 -->
TIME_WAIT CLOSE
2MSL时间后才CLOSE
应用层协议：
TCP：http(80) https(443) ftp(20 21) ssh(22) telnet(23) smtp(25 465) dns(53)
UDP：dns(53) ntp(123) snmp(161) tftp(69) dhcp(67 68)
VLAN：在交换机逻辑分割广播域
一共 2^12 = 4096 个vlanID，ID范围为 0 ~ 4095， 其中 0 和 4095 为系统保留的，可用的为 1 ~ 4094，1 为默认vlanID
三层交换机 = 二层交换 + 三层路由
功能：实现VLAN间通信 根据MAC地址表转发数据帧 根据路由表转发数据包
工作原理：一次路由，多次交换
一次路由：数据流的第一个数据包是通过三层交换机的三层引擎重新封装MAC头部，再根据路由表转发；并在硬件中创建一个MLS条目
多次交换：从数据流的第二个数据包开始，就根据三层交换机的MLS记录（转发信息库FIB和邻接关系表）由硬件执行重新封装和快速转发
路由器接口配置
int g0/0/0
ip add 192.168.100.1 255.255.255.0
三层交换机不能在物理接口上配置IP，只能在vlanif虚接口上配置IP
int vlanif
ip add
静态路由配置
ip route-static <目的网段> <掩码> <下一跳IP>
默认路由配置
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 <下一跳IP>
vlan配置
vlan
vlan batch …
接口链路类型： access trunk
access（接入链路接口）：用于给进入交换机的数据打上VLAN标识，给从交换机发出的数据脱掉VLAN标识。
配置在交换机连接计算机或路由器的接口上
int e0/0/0
p l a
p d v
trunk（中继链路接口）：用于识别拥有哪些VLAN标识的数据允许在交换机之间传输
配置在交换机连接交换机的接口上
int e0/0/0
p l t
p t a v … 或 all
VRRP 虚拟路由冗余协议
VRRP是一种路由器备份机制，防止网关路由器单点故障。包装网络主机的网关路由器故障时，可及时由另一个路由器接替工作，从而保证网络的连续性和可靠性。
MASTER路由器：承载虚拟IP，实际负责接收网络主机发送的数据并转发；定期给BACKUP路由器发送VRRP报文告知自己的存活状态
BACKUP路由器：监听MASTER路由器发送的VRRP报文，当在超时实际范围没有接收到VRRP报文，则会接替MASTER路由器的工作
MASTER的选举依据：优先通过比较 VRRP 优先级来选举，值越大，优先级越高
如果 VRRP 优先级一样，则再通过比较接口的IP地址来选举，IP越大，优先级越高
VRRP报文封装在报文里，通过组播地址 224.0.0.18 发送
NAT 网络地址转换
工作过程：请求的数据包从内网发往外网时，NAT会将数据包的源IP由私网地址转换成公网地址；
当应答的数据包要从外网返回到内网时，NAT会将数据包的目的IP由公网地址转换成私网地址，从而实现私有网络和公有网络之间的相互访问
