计算机网络概述

计算机网络定义

• 一组自治计算机互联的集合

计算机网络基本功能

• 资源共享
• 综合信息服务
• 分布式处理与负载均衡

计算机网络的类型

• 局域网

  • LAN
  • 由用户自行建设，使用私有地址组建的内部网络

• 城域网

  • MAN
  • 由运营商或大规模企业建设，连接城市范围的网络

• 广域网

  • WAN
  • 由运营商建设，连接全国各个城域网的网络
  • 又称骨干网、核心网、传输网

网络拓扑

• 定义

  • 网络设备连接排列的方式

• 分类

  • 总线型拓扑

    • 所有设备共享一条公共线路
    • 线路中断会导致所有设备中断通讯

  • 环型拓扑

    • 所有设备共享一条环型总线
    • 传输性能优于总线型拓扑

  • 星型拓扑

    • 其他节点都与中央节点直接相连
    • 某条线路中断不会影响其他节点
    • 中央节点故障会导致全网中断

  • 树型拓扑

    • 星型拓扑的进一步发散型

    • 优点

      • 结构简单，组网成本低
      • 维护管理容易

    • 缺点

      • 中央节点压力大
      • 可靠性差

  • 网状拓扑

    • 节点之间有多条线路可达

    • 优点

      • 可靠性高

    • 缺点

      • 组网成本高
      • 维护管理复杂

衡量网络性能的指标

• 带宽

  • 定义

    • 单位时间内能够传输的数据总量
    • 单位：bps
  • 带宽越大，网络质量越好

• 延迟

  • 定义

    • 数据从一个节点到达另一个节点消耗的时间

    • 单位：ms

      • 1/1000秒
  • 延迟越低，网络质量越好

数据单位

• 1Kb=1024b
• 1Mb=1024Kb
• 1Gb=1024Mb

• Byte

  • 字节，一个数字或字母占用1字节，一个汉字占用2字节

• bit

  • 比特，1Byte=8bit

协议和标准

• 协议

  • 数据通讯双方共同遵守的通讯规则

• 标准

  • 公认的，所有厂商所共同遵守的协议规则

• 标准化组织

  • 制定定义国际公认参考标准的组织团体

  • 常见国际标准组织

    • ISO

      • 国际标准化组织

    • IEEE

      • 电子电器工程师协会

网络参考模型

OSI参考模型

• 产生背景

  • 各大IT设备厂商只支持自己的私有协议，跨厂商设备兼容性差
  • 用户购买和维护成本高
  • 不利于网络技术发展

• 概念

  • 定义了网络中设备所遵守的层次结构

• 优点

  • 开放的标准化接口，协议不再封闭
  • 多厂商设备兼容
  • 易于理解、学习和更新协议标准
  • 实现模块化工程，降低开发难度
  • 便于故障排除

• 分层

  • 1.物理层

    • 定义电压、接口、线缆标准、传输距离、传输介质等物理参数

  • 2.数据链路层

    • MAC地址寻址

  • 3.网络层

    • IP地址寻址、路由

  • 4.传输层

    • 数据分段、建立端到端连接、维护传输可靠性
    • 端口用于区分同一台计算机上的不同应用程序
    • TCP：可靠的传输
    • UDP：不可靠的传输

  • 5.会话层

    • 建立、维护、拆除应用程序间的会话
    • 区分同一个应用程序的不同访问者

  • 6.表示层

    • 定义数据格式、结构；数据加密、压缩

  • 7.应用层

    • 为应用程序进程提供网络服务

• OSI参考模型的问题

  • 划分层次过多，会话层、表示层存在意义不大
  • IP协议成为事实的网络层唯一协议

TCP/IP参考模型

• 4层划分方法

  • 1.网络接口层

    • 物理层
    • 数据链路层
  • 2.网络层
  • 3.传输层

  • 4.应用层

    • 会话层
    • 表示层
    • 应用层

• 5层划分方法

  • 1.物理层
  • 2.数据链路层
  • 3.网络层
  • 4.传输层

  • 5.应用层

    • 会话层
    • 表示层
    • 应用层

数据封装和解封装

• 定义

  • 封装

    • 在原始数据的基础上加入一些额外信息形成新的格式

  • 解封装

    • 拆除掉封装的额外信息，还原成原始数据

• TCP/IP分层封装

  • 1.物理层：比特流
  • 2.数据链路层：数据帧
  • 3.网络层：数据包
  • 4.传输层：数据段
  • 5.应用层：数据

• 数据封装和解封装过程

  • 数据发送时，从上至下逐层封装
  • 数据接收时，从下至上逐层解封装
  • 只有拆除外层封装，才能看到内层封装

局域网基本原理

使用的协议及线缆

• 物理层

  • 双绞线
  • 同轴电缆
  • 光纤
  • 无线电

• 数据链路层

  • 以太网

    • 唯一事实标准

  • 令牌环

    • 淘汰

  • FDDI

    • 光纤分布式接口

      • 淘汰

• 网络层

  • IP

    • 唯一事实标准

  • IPX

    • 淘汰

  • Apple talk

    • 淘汰

局域网设备

• 集线器

  • 内部为总线型拓扑
  • 任意时间只能由一台主机占用总线，连接的所有设备位于同一冲突域
  • 工作在物理层，没有寻址能力，所有数据泛洪式转发

• 交换机

  • 内部每两个接口都有一条独立线路，每个接口都是独立的冲突域
  • 工作在数据链路层，基于MAC地址寻址，数据可单点转发

• 冲突域

  • 设备发送数据会产生冲突的网络范围
  • 集线器的所有接口在同一个冲突域
  • 交换机的每个接口都是一个独立的冲突域

• CSMA/CD

  • 带冲突检测的载波侦听多路访问

局域网线缆

• 双绞线

  • 线型

    • 直连线

      • 异类直连
      • 两端线序一致

    • 交叉线

      • 同类交叉
      • 两端线序不一致

  • 线序

    • T568A

      • 白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕

    • T568B

      • 白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕

  • 接口类型

    • RJ-45
    • RJ-11

• 光纤

  • 多模光纤

    • 纤芯较粗，可传递多种光源
    • 传输距离短
    • 成本低

  • 单模光纤

    • 纤芯较细，只能传递单一光源
    • 传输距离远
    • 成本高

广域网基本原理

使用的协议及线缆

• 物理层

  • 串行线缆

    • 某些场景使用

  • 光纤

    • EPON

• 数据链路层

  • HDLC

    • 淘汰

  • 帧中继

    • 淘汰

  • PPP

    • 某些场景使用
    • 点到点协议

  • 以太网

    • 某些场景使用

• 网络层

  • IP

    • 唯一事实标准

连接方式

• 电路交换

  • PSTN

  • ISDN

    • 淘汰

• 分组交换

  • 帧中继

    • 淘汰
• ADSL
• EPON

广域网接入分类

• 接入到互联网

• 远程连接到分支机构

  • 高速专线
  • VPN

IP基本原理

IP的定义

• 当前唯一的网络层协议标准
• 定义数据网络层的封装方式、编址方法

IP头部封装格式

• version

  • 版本，用于标识封装是IPv4还是IPv6

• IHL

  • 头部长度，描述了数据包头的内容长度

• Type of service

  • 服务类型，用于标识DSCP或IP优先级，用于QOS识别

• Total length

  • 数据包总长度

• Identification

  • 标识符

    • 用于标识某个分片来自于哪个数据包

• Flags

  • 标志

    • 保留
    • 标识数据包是否禁止分片
    • 标识是否为最后一个分片

• Fragment offset

  • 分片偏移

    • 用于描述分片在数据包中的位置

• Time to Live

  • TTL，生存时间

    • 该数据包允许经过的路由器的最大跳数

• Protocol

  • 协议

    • 用于标识上层协议是TCP/UDP/ICMP

• Header Checksum

  • 头部校验序列

    • 用于头部信息差错校验

• Source Address

  • 源IP地址

• Destination Address

  • 目的IP地址

• Options

  • 可选项

• Padding

  • 填充

MTU

• 最大传输单元
• 接口收发数据支持的单个包的最大长度
• 以太网接口默认MTU1500Byte
• PPPoE默认MTU1492Byte

IP地址

• 定义

  • 网络层地址

• 格式

  • 32位长度，点分十进制
  • 由网络位+主机位组成
  • 网络位长度和数字完全一致的地址属于同一网段

• 分类

  • A类

    • 地址范围

      • 1.X.X.X-126.X.X.X

    • 网络位划分

      • 前8位为网络位，后24位为主机位

  • B类

    • 地址范围

      • 128.X.X.X-191.X.X.X

    • 网络位划分

      • 前16位为网络位，后16位为主机位

  • C类

    • 地址范围

      • 192.X.X.X-223.X.X.X

    • 网络位划分

      • 前24位为网络位，后8位为主机位

  • D类

    • 地址范围

      • 224.X.X.X-239.X.X.X

    • 作用

      • 组播地址，不可用于配置为主机地址

  • E类

    • 地址范围

      • 240.X.X.X-255.X.X.X

    • 作用

      • 科研用地址，不对公开放
  • IP地址分类用来划分不同的网络规模

• 特殊地址

  • 127.X.X.X

    • 本地环回地址，用于标识本机

  • 主机位全0的地址

    • 网络地址，用来标识某个网段

  • 主机位全1的地址

    • 本网段广播地址

  • 255.255.255.255

    • 全网广播地址

  • 0.0.0.0

    • 任意IP地址

• 公网/私网地址

  • 公网地址

    • 可以在互联网上寻址的地址，全球唯一，需要运营商分配

  • 私网地址

    • 本地随意使用，无法在互联网上寻址

    • 地址范围

      • A类：10.X.X.X
      • B类：172.16.X.X-172.31.X.X
      • C类：192.168.X.X

      • 自动私有地址

        • 169.254.X.X

      • 运营商专用私有地址

        • 100.64.X.X-100.127.X.X

ARP协议

• 定义

  • 地址解析协议，把IP地址解析为Mac地址

• 工作原理

  • A主机以广播形式发送ARP查询请求，询问B主机的IP对应的MAC地址
  • B主机以单播形式回复A主机本机MAC地址
  • A主机把B主机的IP地址和MAC地址的映射关系写入ARP缓存表

• 相关命令

  • 查询ARP缓存

    • arp -a

  • 清空ARP缓存

    • arp -d

RARP协议

• 逆向地址解析协议
• 用于根据本机自己的MAC地址，查询本机自己的IP地址

ICMP协议

• Ping

  • 测试网络连通性

• Tracert

  • 路由跟踪

  • H3C的设备开启路由跟踪功能需要的前置命令

    • ip ttl-expires enable
    • ip unreachables enable

IP数据转发原理

• 如果目的IP和本机IP属于同一网段，会直接查询目的IP的Mac地址，并进行封装
• 如果目的IP和本机IP不属于同一网段，会查询网关IP地址的Mac地址，并进行封装

网关

• Gateway
• 本网段出口的IP地址

TCP/UDP原理

端口

• 每个应用程序进出网络都需要经过一个唯一端口，通过端口号来识别数据交由哪个应用程序处理
• 服务端：固定端口号
• 客户端：1024以上随机端口

• 常见知名端口号

  • TCP80 HTTP

    • 超文本传输协议

  • TCP20 21 FTP

    • 文件传输协议

  • TCP23 TELNET

    • 远程登录

  • TCP25 SMTP

    • 简单邮件传输协议

  • UDP53 DNS

    • 域名解析协议

  • TCP443 HTTPS

    • HTTP over SSL

TCP的原理

• TCP头部封装格式

  • Source Port

    • 源端口

  • Destination Port

    • 目的端口

  • Seq

    • 序列号

      • 标识本机发送的数据报文的编号

  • Acknowledgement

    • 确认号

      • 标识请求对方下次发送的数据报文的编号

  • Data Offset

    • 数据偏移

      • 标识数据分段在完整数据中的位置

  • Reserved

    • 保留位

  • Urg

    • 紧急开关

  • Ack

    • 确认位开关

  • Psh

    • 直接提交缓存数据

  • Rst

    • 复位开关

      • 用于强行中断TCP连接

  • Syn

    • 握手开关

  • Fin

    • 结束开关

  • window

    • 窗口尺寸

      • 用来通告本机的接收能力

  • Checksum

    • 校验序列

  • Urgent Pointer

    • 紧急指针

  • Options

    • 可选项

• TCP可靠性机制

  • 确认机制

    • Seq=上一次ack
    • Ack=上一次的seq+length
    • 如果没有接收到，或接收到的是不完整数据，会再次发送Ack请求对方重发

  • 三次握手

    • 第一次

      • SYN置位

        • A-B

    • 第二次

      • SYN，ACK置位

        • B-A

    • 第三次

      • ACK置位

        • A-B

  • 四次挥手

    • 第一次

      • FIN置位

        • A-B

    • 第二次

      • ACK置位

        • B-A

    • 第三次

      • FIN置位

        • B-A

    • 第四次

      • ACK置位

        • A-B

  • RST结束连接

    • 收到RST置位的包后，立即结束TCP连接
    • 发出RST置位的包后，不必等待对方的确认，直接结束TCP连接

  • 窗口机制

    • 滑动窗口

      • 通过通告对方本机接收能力，来实现流量控制

  • 完整性校验

    • 通过Checksum来检查数据完整性

• TCP特征

  • 优点

    • 传输可靠性高

  • 缺点

    • 占用带宽高，传输延迟高

• TCP的适用场景

  • 对数据完整性要求高，但是对传输延迟要求低

UDP的原理

• UDP特征

  • 优点

    • 占用带宽低，传输延迟低

  • 缺点

    • 没有任何可靠性机制

• UDP的适用场景

  • 对传输延迟要求高，但数据完整性要求低

命令行操作基础

H3C路由交换产品连接方法

• 使用console线本地连接

  • 协议Serial，接口com口，波特率9600
  • 适用于设备的初次调试

• 使用Telnet远程访问

  • 适用于设备上架配置好后的维护管理

• 使用SSH远程访问

  • 数据传输过程加密，安全的远程访问

命令行使用基础

• 命令行视图

  • 用户视图

    • 只能查看配置，不能修改配置

  • 系统视图

    • [h3c]
    • 可以查看和修改全局配置

  • 接口视图

    • [H3C-GigabitEthernet0/0]
    • 可以对接口修改配置

• 视图的切换

  • system-view

    • 从用户视图进入系统视图

  • interface g0/0

    • 从系统视图进入g0/0接口的接口视图

  • quit

    • 返回上层视图

  • return

    • 直接返回到用户视图
    • 快捷键 Ctrl+Z

• 常用查看命令

  • display current-configuration

    • 查看当前的所有配置

  • display ip interface brief

    • 查看所有三层接口的摘要信息
    • 接口的IP地址
    • 接口的连通状态

  • display interface g0/0

    • 查看g0/0接口的详细信息

  • display version

    • 查看设备硬件版本信息

  • display this

    • 查看当前视图下配置了哪些参数

• 设备操作命令

  • sysname R1

    • 更改设备名称为R1
    • 系统视图

  • reboot

    • 重启设备
    • 用户视图

  • save

    • 保存当前配置
    • 系统视图

  • reset saved-configuration

    • 清空保存的配置

      • 不会影响设备的当前运行状态
    • 用户视图

  • undo

    • 在命令前加undo代表执行该命令的反向操作

  • shutdown

    • 手动关闭接口
    • 接口视图

  • undo shutdown

    • 手动开启接口

• 命令行帮助

  • 命令简写
  • ？键命令提示
  • Tab 键自动补齐命令

网络设备文件管理

设备存储器

• ROM

  • 只读存储器，存储了Bootrom程序

    • 在Bootrom模式下可以破解密码

• RAM

  • 内存，存储当前正在运行的数据，断电数据会丢失

• Flash

  • 闪存，永久存储操作系统文件、配置文件等数据

设备的配置文件

• 当前配置

  • current-configuration
  • 设备当前正在运行和生效的配置信息，存储在RAM中

• 起始配置

  • startup-configuration
  • 每次设备开启会自动加载的配置信息，存储在Flash中

• 起始配置文件的备份

  • 通过USB或者FTP把startup.cfg和startup.mdb拷贝到其他存储
  • 配置还原后，需要通过startup saved‐configuration startup.cfg命令来指定新的配置文件

网络设备调试

Debug

• 定义

  • 对相应的协议所收发的所有报文全部在屏幕上输出显示
  • 用于网络排错

• 开启debug命令

  • terminal monitor
  • terminal debugging
  • debugging 协议类型

• 结束dubug

  • undo debugging all
  • CTRL+O

以太网交换机工作原理

以太网

• 定义

  • 传输标准Ethernet II类型帧的网络

• 特征

  • 多路访问，广播式的网络

• Mac地址

  • 每台网络设备生产时就写入的一个全球唯一的物理地址
  • 48位长度，16进制格式地址
  • 前24位为厂商标识（OUI），后24是设备标识

• 以太网帧格式

  • 目的Mac地址
  • 源Mac地址
  • 服务和类型
  • DATA
  • 帧校验序列

交换机

• 定义

  • 工作在数据链路层，通过识别Mac地址来进行数据转发的设备

• 交换机数据转发原理

  • MAC地址表

    • 记录交换机每个端口和所连接的设备的MAC地址的映射关系
    • 一个接口可以对应多个Mac地址
    • 一个Mac地址不能对应多个接口
    • 老化时间：300秒

  • 工作机制

    • 交换机学习数据帧的源MAC地址，来获得端口和设备MAC地址的映射关系，写入MAC地址表
    • 交换机检查数据帧的目的MAC地址，从MAC地址表中的映射关系来判断把数据帧从哪个端口发出
    • 交换机对于目的MAC地址不存在于MAC地址表中的数据帧进行广播处理

  • 数据帧的转发方式

    • 对于目的MAC地址已知的单播帧，交换机查询MAC地址表进行转发
    • 对于目的MAC地址未知的单播帧，交换机进行广播处理
    • 对于广播帧，交换机继续广播处理

• 数据传输模式

  • 单播

    • 接收者是某一个设备

  • 广播

    • 接收者是所有其他设备

  • 组播

    • 接收者是某一部分设备

• 广播域

  • 网络中所有能接收到同样广播消息的设备的集合
  • 默认情况下，交换机的所有端口属于同一个广播域

Vlan和Trunk

VLAN的定义

• 虚拟局域网，用来在二层网络中隔离广播域
• 不同VLAN的设备在二层网络中无法互相通讯

VLAN的转发过程举例

• 1. PC发送数据帧进入交换机，会被打上vlan tag；vlan tag中的vlan id就是收到帧的接口的所属vlan；一旦数据帧被打上vlan tag，就变成了802.1Q格式的帧
• 2.交换机在标签中的VLAN所属的MAC地址记录中检查数据帧的目的MAC地址，进行判断；如果查到了记录，就按照记录对应的接口转发；如果没查到，就在标签中的VLAN内进行广播处理
• 3.数据帧从出接口发往PC前，会剥离vlan tag，使之还原为标准的以太网帧格式

802.1Q

• 在源Mac地址和Type之间携带vlan tag的帧格式，计算机不识别

VLAN工作原理

• 交换机端口类型

  • Access

    • 必须加入到一个vlan，只能加入到一个vlan；从access端口收到的帧，会打上该端口所属vlan的tag；从access端口发出的帧会剥离tag
    • 一般用来连接PC或路由器
    • H3C交换机默认所有端口都是access类型属于vlan1；华为是hybrid

  • Trunk

    • 可以允许多个vlan的数据通过；从trunk端口发出的帧保留vlan tag，但是缺省vlan除外；trunk端口收到未打tag的帧，会重新打上缺省vlan的tag
    • 一般用来连接交换机

  • Hybrid

    • 可以允许多个vlan的数据通过；可以手动配置从Hybrid端口发出的帧，哪个vlan保留tag，哪个vlan剥离tag；Hybrid收到未打tag的帧，会重新打上缺省vlan的tag
    • 既可以连接PC/路由器，也可以连接交换机

• PVID

  • 定义

    • 表示某个端口的缺省vlan

  • 特征

    • Access端口所属的vlan就是pvid，不用配置，默认是vlan1
    • Trunk端口需要手动配置pvid，默认是vlan 1
    • Hybrid端口需要手动配置pvid，默认是vlan1

VLAN类型

• 基于端口的VLAN

  • 端口固定属于某个vlan

• 基于Mac地址的VLAN

  • Mac地址绑定到vlan，同一Mac地址的设备，无论连接在哪个端口，vlan归属不变
  • 端口类型需要配置为Hybrid

• 基于协议的VLAN

  • 三层协议绑定到vlan，同一协议的报文，无论从哪个端口接收，vlan归属不变
  • 端口类型需要配置为Hybrid

• 基于IP子网的VLAN

  • IP网段绑定到vlan，同一IP子网的设备，无论连接在哪个端口，vlan归属不变
  • 端口类型需要配置为Hybrid

• VLAN归属优先级

  • Mac地址vlan>IP子网vlan>协议vlan>端口vlan

VLAN常用命令

• [h3c]vlan 'vlan id'

  • 创建vlan，进入vlan视图

• [h3c-vlan10]name 'text’

  • vlan命名

• [h3c-vlan10]port 'port id'

  • 把端口以Access类型加入到vlan

• [h3c-GigabitEthernet1/0/1]port link-type 'access/trunk/hybrid'

  • 配置端口类型

• [h3c-GigabitEthernet1/0/1]port trunk permit vlan 'vlan-id-list/all'

  • 配置Trunk端口允许通过的vlan

• [h3c]display vlan ''vlan id'

  • 查看某个vlan详细信息

• [h3c]display vlan brief

  • 查看vlan摘要信息

• [h3c]display port trunk

  • 查看Trunk端口信息

• [h3c-GigabitEthernet1/0/1]undo port link-tpye

  • 还原交换机的默认端口类型

生成树协议

二层环路带来的问题

• 广播风暴
• MAC地址表震荡

生成树定义

• STP，用来解决二层环路问题

STP相关概念

• BPDU

  • 定义

    • 桥协议数据单元，用于传递STP协议相关报文

  • 分类

    • 配置BPDU

      • 用于传递STP的配置信息

    • TCN BPDU

      • 用于通告拓扑变更信息

STP的选举机制

• 在所有交换机中选举出一台作为根网桥（Root bridge）

  • 选举规则

    • Bridge-id小的优先

  • Brideg-id

    • 定义

      • 桥ID，BID，用来标识交换机身份

    • 格式

      • 优先级+Mac地址
      • 优先级默认32768，必须是4096的倍数

• 每台非根网桥（交换机）选举出一个根端口（Root port）

  • 选举规则

    • 1.到达根网桥开销小的优先
    • 2.对端交换机BID小的优先
    • 3.端口ID小的优先

  • 开销

    • Cost，代表路径耗费的代价和成本，带宽越大，开销越小

• 每个物理段上选举出一个指定端口（Designated port）

  • 选举规则

    • 1.到达根网桥开销小的优先
    • 2.本机BID小的优先
    • 3.端口ID小的优先
• 剩下没有角色的端口就是阻塞端口（Blocked Port）

STP初始化流程

• 交换机端口状态

  • disable：禁用状态，被关闭的端口

  • blocking：阻塞状态

    • 接收BPDU，但不发送BPDU，不学习Mac地址，不转发数据

  • listening：监听状态

    • 接收并发送BPDU，不学习Mac地址，不转发数据，持续15秒

  • learning：学习状态

    • 接收并发送BPDU，学习Mac地址，不转发数据，持续15秒

  • forwarding：转发状态

    • 接收并发送BPDU，学习Mac地址，转发数据

STP计时器

• Hello time

  • 2秒
  • 配置BPDU的发送周期

• Max age

  • 20秒
  • 判断链路故障的时间，10个Hello time周期

• Forwarding delay

  • 15秒
  • 状态切换延迟

STP拓扑变更机制

• 1.Max age超时/有接口变更为转发状态，判断为拓扑发生变更，向根网桥发起TCN BPDU
• 2.收到TCN BPDU的交换机继续向根网桥转发TCN BPDU，到达根网桥为止
• 3.根网桥收到TCN BPDU后，向所有端口发起TC置位的配置BPDU
• 4.交换机收到TC置位的配置BPDU后，Mac地址表的老化时间缩短到15秒

STP的问题

• 收敛速度慢，故障切换时间太长
• 网络中大量主机频繁上下线，会导致TCN BPDU以及TC置位BPDU大量发送

RSTP

• 快速生成树协议

  • 端口状态减少到3种

  • 端口角色增加到4种

    • 根端口和指定端口不变

    • 阻塞端口细分为2种

      • 替代端口（Alternata port）

        • 根端口的备份

      • 备份端口（Backup port）

        • 指定端口的备份

  • 边缘端口机制

    • 当链路激活，边缘端口立即进入转发状态，不参与STP计算
    • 边缘端口UP/DOWN不会触发拓扑变更
    • 建议把连接PC的端口配置为边缘端口

MSTP

• 多生成树协议

  • 将多个vlan捆绑到一个生成树实例，每个实例分别独立计算生成树
  • 基于STP计算结果不同，实现不同vlan的流量负载均衡

STP常用命令

• [h3c]display stp

  • 查看STP相关信息

• [h3c]display stp brief

  • 查看STP端口状态

• [h3c]stp global enable

  • 全局启用STP

• [h3c-GigabitEthernet 1/0/1]undo stp enable

  • 关闭端口上STP

• [h3c]stp mode 'stp/rstp/mstp'

  • 更改STP模式，默认模式是mstp

• [h3c]stp priority 'priority'

  • 更改交换机优先级

• [h3c-GigabitEthernet 1/0/1]stp cost 'cost'

  • 更改接口生成树的cost

• [h3c-GigabitEthernet 1/0/1]stp edged-port

  • 配置端口为边缘端口

交换机端口安全技术

802.1X

• 定义

  • 起源于WLAN协议802.11，解决局域网终端的接入认证问题

• 认证方式

  • 本地认证
  • 远程集中认证

• 端口接入控制方式

  • 基于端口认证
  • 基于Mac地址认证

端口隔离技术

• 用于在同vlan内部隔离用户
• 同一隔离组端口不能通讯，不同隔离组端口可以通讯

链路聚合

定义

• 把连接到同一台交换机上的多个物理端口捆绑为一个逻辑端口

功能

• 提高链路可靠性

  • 聚合组内只要还有物理端口存活，链路就不会中断

• 增加链路传输带宽

  • 避免了STP计算，聚合组内物理端口不会被闭塞
  • 交换机之间的流量会自动在聚合组内的所有物理端口上负载分担

负载分担

• 也称负载均衡
• 聚合后的链路会基于流自动负载分担

分类

• 静态聚合

  • 双方不会协商聚合参数

• 动态聚合

  • 双方通过LACP协议协商聚合参数

常用命令

• [h3c]interface bridge-aggregation 'number'

  • 创建聚合端口，进入聚合端口视图

• [h3c-GigabitEthernet 1/0/1]port link-aggregation group 'number'

  • 物理接口加入聚合组

• [h3c]display link-aggregation summary

  • 查看聚合链路信息

IP子网划分

子网掩码

• 产生背景

  • 通过自然分类来划分网络规模会造成大量IP地址浪费
  • IPv4地址资源已经全部耗尽

• 定义

  • 由连续的二进制1或0组成的32位掩码，用来衡量IP地址网络位的长度
  • 1对应的部分为网络位
  • 0对应的部分为主机位

• 分类

  • 主类掩码

    • 和自然分类一致的子网掩码

  • VLSM

    • 可变长子网掩码
    • 通过把子网掩码变长来把一个网段划分为多个子网

  • CIDR

    • 无类域间路由
    • 通过把子网掩码缩短来把多个网段聚合为一个网段

VLSM算法

• 1.得出下列参数

  • 掩码借位数

    • 把原掩码的多少个0变成了1
  • 掩码剩余位数
  • 借位段掩码剩余位数

• 2.计算划分结果

  • 划分出的子网数

    • 2^（借位数）

  • 每个子网可用IP地址数

    • 2^（剩余位数）-2

  • 每两个子网的间隔位数

    • 2^（本段剩余位数）
• 3.列出每个子网
• 举例1
• 举例2

常见子网划分对应关系

• 25

  • 255.255.255.128

    • 126个可用地址

• 26

  • 255.255.255.192

    • 62个可用地址

• 27

  • 255.255.255.224

    • 30个可用地址

• 28

  • 255.255.255.240

    • 14个可用地址

• 29

  • 255.255.255.248

    • 6个可用地址

• 30

  • 255.255.255.252

    • 2个可用地址

• 31

  • 255.255.255.254

    • 2个可用地址

      • PPP链路可用

• 32

  • 255.255.255.255

    • 1个可用地址

      • 设备的Loopback接口可用

DNS

域名

• 产生背景

  • 通过IP地址访问目标主机，不便于记忆
  • 通过容易记忆的域名来标识主机位置

• 域名的树形层次化结构

  • 根域

  • 顶级域

    • 主机所处的国家/区域，注册人的性质

  • 二级域

    • 注册人自行创建的名称

  • 主机名

    • 区域内部的主机的名称
    • 由注册人自行创建和管理

定义

• 用于域名和IP地址的互相解析

DNS查询模式

• 递归查询

  • DNS服务器一定会返回一个确切的查询结果
  • 客户端到DNS的查询

• 迭代查询

  • DNS服务器会返回一个已知的其他DNS服务器，由请求者自行查询
  • DNS服务器到DNS服务器的查询

主机域名解析工作流程

• 1.检查域名是否是本机域名

• 2.检查本地的DNS缓存

  • iponfig /displaydns

    • 查看本机DNS缓存

  • ipconfig /flushdns

    • 清空本机DNS缓存

• 3.检查本机的hosts文件

  • C:\windows\system32\drivers\etc
• 4.查询DNS服务器

H3C配置DNS代理

• [h3c]dns proxy enable
• [h3c]dns server '公网DNS地址'
• 内网终端DNS服务器指向为本路由器

文件传输协议

FTP

• 定义

  • 文件传输协议
  • 客户端/服务器模型，具备身份验证功能
  • 双TCP连接

• 端口

  • 控制连接：21

    • 用于传输FTP命令和执行信息

  • 数据连接：20

    • 用于数据上传、下载

• 数据传输方式

  • 主动方式

    • 数据连接由服务器主动发起
    • 控制连接：21端口
    • 数据连接：20端口

  • 被动方式

    • 数据连接由客户端主动发起
    • 控制连接：21端口
    • 数据连接：服务器随机产生端口

TFTP

• 简单文件传输协议
• 基于UDP，69号端口
• 只有数据传输功能，不提供身份验证，目录列表等功能

常用命令

• [h3c]ftp server enable

  • 开启FTP服务

• ftp 'ip address'

  • 连接FTP服务器

• ftp>ls

  • 列出当前目录

• ftp>get 'fliename'

  • 下载文件

• ftp>put 'filename'

  • 上传文件

• ftp>bye

  • 断开FTP连接

DHCP

产生背景

• 局域网中手动配置静态IP地址任务繁琐，而且容易出错

定义

• 动态主机配置协议
• 用于为局域网中主机动态分配IP地址及相关信息
• 采用客户端/服务器模式
• 服务端端口UDP 67
• 客户端端口UDP 68

工作原理

• 分配IP地址工作流程

  • 1.客户端以全网广播形式发起IP地址寻找

    • Discover

  • 2.服务器以全网广播形式向客户端发送IP地址提供

    • Offer

  • 3.客户端选择好IP地址后，以全网广播形式向服务器请求选择结果

    • Request

  • 4.服务器向客户端以全网广播形式发送IP地址确认

    • ACK

• 特殊情况的处理

  • 当网络中存在多台DHCP服务器，客户端会优先选择最先到达的IP地址提供

• IP地址租约更新

  • 租期到达50%，客户端如在线，会向服务器单播发起租约更新请求
  • 租期到达87.5%，客户端如在线，会向服务器广播发起租约更新请求

DHCP中继代理

• 用于跨网段分配IP地址
• IP地址请求的相关报文都是广播发送，无法跨越网段，所以需要在中间路由器开启DHCP中继代理功能

相关命令

• [h3c]dhcp enable

  • 开启DHCP服务

• [h3c]dhcp server ip-pool 'name'

  • 创建DHCP地址池

• [h3c-dhcp-pool1]network 'network' mask 'mask'

  • 配置用于分配的地址范围

• [h3c-dhcp-pool1]gateway-list 'ip address'

  • 配置用于分配的网关地址

• [h3c-dhcp-pool1]dns-list 'ip address'

  • 配置用于分配的DNS服务器地址

• [h3c-dhcp-pool1]expired ……

  • 配置DHCP租期

• [h3c]dhcp server forbidden-ip 'start ip address' 'end ip address'

  • 配置不参与分配的IP地址

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]dhcp select relay

  • 接口上开启DHCP中继功能

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]dhcp relay server-address 'ip address'

  • 指定用于中继的DHCP服务器地址

• [h3c]display dhcp server statistics

  • 查看DHCP服务器统计信息

IPv6基础

IPv4的问题

• 地址资源已经全部耗尽
• 终端用户配置不够简便
• 协议本身不具备安全性和QOS特性

IPv6的优势

• 几乎无尽的地址空间

  • 3.4X10^38个可用地址
• 终端用户无需任何配置，甚至不需要DHCP
• 协议自带安全性和QOS特性

地址格式

• 冒号十六进制格式
• 每段16位，共8段，一共128位

地址书写压缩

• 段内前导0压缩

  • 段内前导的0可省略
  • 全为0的段压缩为一个0

• 全0段压缩

  • 连续为0的段可用::表示
  • 一个IPv6地址内只允许使用一次全0段压缩

网段划分

• 前缀

  • 前缀长度和数字一致则为同一网段

• 接口标识符

  • 根据Mac地址计算而来，全球唯一
  • 手动配置

• 前缀长度

  • 标识前缀的长度

地址分类

• 单播地址

  • 未指定地址

    • ::/128

  • 本地环回地址

    • ::1/128

  • 链路本地地址

    • FE80::/10
    • 仅用于同网段内部通讯，自动生成
    • FE80::接口标识符/10

  • 站点本地地址

    • FEC0::/10
    • 私有地址

  • 全球单播地址

    • 2000::/3

• 组播地址

  • 标识组播地址
  • 广播地址属于一种特殊的组播地址

• 任播地址

  • 用于智能寻路，寻找最近的下一跳
  • 从单播地址中分配

IPv6邻居发现协议

• 地址解析，类似ARP
• 邻居关系建立和维持
• 路由器发现/前缀发现

• 地址自动配置

  • 1.终端发送RS消息，请求路由器的前缀和前缀长度
  • 2.路由器回复本机的前缀和前缀长度
  • 3.终端使用路由器回复的前缀+接口标识符/前缀长度，自动产生IPv6全球单播地址
• 地址重复检测

常用命令

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]ipv6 address 'ipv6 address'

  • 配置静态IPv6地址

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]ipv6 address auto

  • 配置为自动产生IPv6地址

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]undo ipv6 nd ra halt

  • 解除路由器ND消息抑制

IP路由原理

定义

• 路由器负责将数据报文在IP网段之间进行转发
• 路由是指导路由器如何进行数据转发的路径信息

IP连通的前提

• 沿途的每台路由器上都有到达目的网段的路由信息
• 路由是单向的路径信息，沿途每台路由器都要有往返双向路由信息

路由表

• 作用

  • 存储路由信息

• 字段内容

  • Destination/mask

    • 目的网段和掩码

  • Proto

    • 路由的来源

  • Pre

    • 优先级

  • Cost

    • 度量值

  • Nexthop

    • 下一跳地址

      • 数据报文从接口发出后到达的下一个IP地址

  • Interface

    • 出接口

      • 数据报文发出的接口

• 路由表查表规则

  • 最长掩码匹配规则

    • 当数据包在路由表中匹配到多条掩码长度不同的路由，会按照掩码最长的路由进行转发

  • 路由迭代规则

    • 当路由的下一跳为非直连网段地址，路由器会再次在路由表中查询下一跳地址，直到查询到下一跳是直连地址为止

• 来源

  • 直连路由

    • 定义

      • 根据直连接口所在网段自动产生

    • 产生条件

      • 接口UP
      • 接口配置IP地址

  • 静态路由

    • 定义

      • 手动配置到达每个目的网段的路由信息

    • 特点

      • 配置和维护繁琐复杂
      • 没有协议消耗，减轻设备和带宽压力

  • 动态路由协议

    • 定义

      • 通过路由协议从邻居自动学习路由信息

    • 特点

      • 配置简单，维护便捷
      • 协议会消耗设备资源和链路资源

    • 常见路由协议

      • RIP

        • 路由信息协议，年代久远，已经被淘汰

      • OSPF

        • 开放式最短路径优先，目前最主流的路由协议

      • BGP

        • 边界网关协议，运营商之间使用的唯一协议
      • IS-IS

• 路由表写表规则

  • 1.不同来源的路由优先级高（数字小）的优先
  • 2.同一来源的路由Cost小的优先

  • 3.同一来源Cost相等的路由会形成等价路由

    • 数据流会在等价路由上自动负载分担

• 路由优先级

  • 直连路由（Direct）

    • 0

  • OSPF内部路由

    • 10

  • 静态路由

    • 60

  • RIP

    • 100

  • OSPF外部路由

    • 150

  • BGP

    • 255

常用命令

• [h3c]display ip routing-table

  • 查看路由表

• [h3c]display ip routing-table 'network' 'mask'

  • 查看指定网段的路由信息

VLAN间路由

定义

• 指导设备对不同vlan间进行三层数据转发

实现方式

• 单臂路由

  • 交换机上划分多个VLAN

  • 路由器单线连接到交换机

    • 路由器接口

      • 划分若干子接口，子接口的IP为下连vlan的网关，并绑定相应vlan

    • 交换机接口

      • 配置TRUNK，允许所有vlan通过

• 三层交换

  • 三层交换机上启用vlanif三层接口，配置为网关IP
  • 自动产生到达所有vlan的直连路由

  • 对比路由器的优势

    • 转发效率高
    • 接口数量大

常用命令

• [h3c]interface 'sub-interface'

  • 创建子接口，进入子接口视图

• [h3c-GigabitEthernet0/0.1]vlan-type dot1q vid 'vlan-id'

  • 子接口开启802.1Q识别，并绑定Vlan

• [h3c]interface vlan-interface 'vlan-id'

  • 创建Vlanif三层接口，进入Vlanif接口视图

静态路由

配置要点

• 如下一跳所在接口是点到点接口，可以以指出接口的方式来配置静态路由
• 如下一跳所在接口是以太网接口，只能以指下一跳来配置静态路由

默认路由

• 目的网段为0.0.0.0/0
• 当数据包在路由表中匹配不到明细路由时，按照默认路由转发

常用命令

• [h3c]ip route-static 'network' 'mask' 'nexthop/interface'

  • 配置静态路由

路由协议概述

定义

• 路由协议

  • 用来计算、维护网络路由信息的协议

路由协议的功能

• 邻居发现
• 路由交换
• 路由计算
• 路由维护

路由协议的分类

• 按照使用位置分类

  • IGP

    • 内部网关协议

      • 运行在自治系统内部的路由协议
      • RIP，OSPF，IS-IS

  • EGP

    • 外部网关协议

      • 运行在自治系统之间的路由协议
      • BGP

• 自治系统

  • AS
  • 一组被统一管理，运行同一个IGP的路由器组成的网络范围
  • 一般不同城域网都是不同的AS，不同运营商也是不同的AS

• 按照协议算法分类

  • 距离矢量协议

    • 度量值是跳数
    • RIP

  • 链路状态协议

    • 度量值是开销
    • OSPF IS-IS

  • 路径矢量协议

    • 有多种度量值
    • BGP

RIP

定义

• 路由信息协议，基于距离矢量算法
• 基于UDP端口520

RIP初始化流程

• 1.RIP运行后，会从每个参与协议的接口上以广播形式发送路由请求
• 2.收到路由请求后，将自己完整的路由表以广播形式响应
• 3.收到路由响应后，根据计算规则，把路由写入到路由表
• 4.路由信息会按照发送方向逐跳扩散

路由信息更新

• 路由响应报文会以30秒为周期发送，以对网络变化进行更新

RIP的环路问题

• 产生原因

  • 1.链路故障，导致路由从表中删除
  • 2.30秒的更新周期还未到来，提前收到了邻居传递过来的刚刚被删除的路由，形成环路

• 防环机制

  • 水平分割

    • 从某个接口收到的路由信息不会从该接口回传

  • 毒性逆转

    • 从某个接口收到的路由信息会设置为16跳后回传

  • 路由毒化

    • 当路由失效，标记为16跳，并通告邻居，使邻居及时使该路由失效

  • 抑制计时器

    • 计时时间内，不接收和原路由跳数一致或更高的路由更新

  • 触发更新

    • 当路由失效，不用等待更新周期，立即发出路由更新，来通告错误

  • 最大跳数

    • 不接收跳数大于15跳的路由更新

• RIP计时器

  • 更新计时器

    • 30秒

  • 失效计时器

    • 180秒
    • 路由打上possibly down标签，路由设置为16跳

  • 刷新计时器

    • 240秒
    • 彻底删除路由

  • 抑制计时器

    • 180秒

      • 路由信息失效，被打上PD标签
      • 从其他接口收到比原路由更差的路由更新

RIPv2

• 报文以组播发送，组播地址224.0.0.9
• 路由更新携带子网掩码
• 可以关闭自动聚合，支持手动聚合
• 支持身份验证

常用命令

• [h3c]rip 'process id'

  • 创建RIP进程，进入RIP协议视图

• [h3c-rip-1]version 2

  • 更改RIP版本为v2

• [h3c-rip-1]undo summary

  • 关闭自动聚合

• [h3c-rip-1]network 'network'

  • 宣告网段

  • network命令的2层功能

    • 使能接口

      • 每个接口的IP地址与宣告的网段进行匹配，被匹配的接口能够收发RIP协议报文

    • 使能路由

      • 每个接口的IP地址与宣告的网段进行匹配，被匹配的接口所产生的直连路由能够传递给邻居

• [h3c-rip-1]silent-interface 'interface number'

  • 配置静默接口

    • 静默接口上不会发送RIP协议报文

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]rip authentication mode ……

  • 配置RIP接口身份验证

OSPF

RIP的缺陷

• 最大跳数限制了网络规模
• 以跳数为度量值无法准确判断最优路径
• 路由更新发送完整路由表消耗网络带宽
• 收敛速度慢
• 协议会产生路由自环

定义

• 开放式最短路径优先，基于链路状态特征
• 工作在IP层，协议号89

OSPF初始化流程

• 1.建立邻居和邻接关系

  • 发送hello报文发现和建立邻居关系，组播地址224.0.0.5

    • 接口UP
    • 双方接口IP地址在同一网段
    • 双方接口在同一区域
    • ……

  • 选举DR/BDR，建立邻接关系

    • DR/BDR选举

      • 选举原因

        • 广播网络中使路由信息交换更加高速有序

      • 选举范围

        • 每条广播链路上都需要选举出一个DR和一个BDR

      • 选举规则

        • 1.优先级数字大的优先

          • 默认优先级都是1
        • 2.Router-id大的优先

      • Router-id

        • 定义

          • Rid，标识路由器的身份

        • 产生方法

          • 手动配置一个IPv4地址格式作为Rid

          • 自动选举

            • 1.在所有环回口中选举IP地址最大的作为Rid
            • 2.在所有物理接口中选举IP地址最大的作为Rid
        • 建议手动配置一个本地环回口的IP地址作为Rid

    • 关系状态

      • DRother与DR建立邻接关系
      • DRother与BDR建立邻接关系
      • DR与BDR建立邻接关系
      • 两个DRother之间保持邻居关系

• 2.邻接路由器之间交换链路状态信息，实现区域内链路状态数据库同步

  • 相关概念

    • 链路状态通告

      • LSA
      • 用来描述路由器的接口、路由条目的相关信息

    • 链路状态数据库

      • LSDB
      • 存储本地所有LSA

  • 工作流程

    • 1.向邻接路由器发送DD报文，通告本地LSDB中所有LSA的摘要信息
    • 2.收到DD后，与本地LSDB对比，向对方发送LSR报文，请求发送本机所需的LSA的完整信息
    • 3.收到LSR后，把对方所需的LSA的完整信息打包为一条LSU报文，发送至对方
    • 4.收到LSU后，向对方回复LSAck报文，进行确认
• 3.每台路由器根据本机链路状态数据库，计算到达每个目的网段的最优路由，写入路由表

OSPF报文类型

• Hello报文

• DD报文

  • 数据库描述报文
  • 用于描述本地LSDB中所有LSA的摘要

• LSR报文

  • 链路状态请求

• LSU报文

  • 链路状态更新

• LSAck报文

  • 链路状态确认

OSPF分区域管理

• 分区域的原因

  • 加快收敛速度
  • 把网络故障隔离在区域内部

• 路由器角色

  • IR

    • 内部路由器
    • 所有接口都处于同一个区域

  • ABR

    • 区域边界路由器
    • 连接不同区域的路由器

  • ASBR

    • 自治系统边界路由器
    • 连接外部自治系统的路由器

• 区域类型

  • 骨干区域

    • 只能有一个骨干区域，一般是区域0
    • 骨干区域必须是连续的

  • 非骨干区域

    • 非骨干区域必须连接到骨干区域

常用命令

• [h3c]ospf 'process id' router-id 'rid'

  • 开启OSPF进程，指定Router-id，进入OSPF协议视图

• [h3c-ospf-1]area 'area id'

  • 进入区域视图

• [h3c-ospf-1-area 0.0.0.0]network 'ip address' 'wild-mask'

  • 宣告网段

    • wild-mask

      • 掩码通配符
      • 0对应的部分需要匹配一致，1对应的部分不检查

• [h3c-ospf-1]slient-interface 'interface id'

  • 配置静默接口
  • OSPF不会在向静默接口上收发协议报文

• [h3c]display ospf peer

  • 查看OSPF邻居关系

    • FULL：邻接关系
    • 2-Way：邻居关系

• [h3c]display ospf routing

  • 查看OSPF路由

ACL包过滤

ACL

• 定义

  • 访问控制列表
  • 用于数据流的匹配和筛选

• 常见功能

  • 访问控制

    • ACL+Packet-filter

  • 路由控制

    • ACL+Route-policy

  • 流量控制

    • ACL+QOS

基于ACL的包过滤

• 定义

  • 对进出的数据包逐包检查，丢弃或允许通过
  • 包过滤必须配置在接口的某个方向上才能生效
  • 一个接口的一个方向只能配置一个包过滤策略

• 包过滤的方向

  • 入方向

    • 只对从外部进入的数据包做过滤

  • 出方向

    • 只对从内部发出的数据包做过滤

• 包过滤的工作流程

  • 1.数据包到达接口检查是否应用了ACL，是则进入匹配，否则放行

  • 2.按照ACL编号匹配第一条规则，匹配则进一步检查该条规则动作，否则与下一条规则进行匹配

    • 动作允许则放行
    • 动作拒绝则丢弃
  • 3.继续进行匹配，如匹配则检查规则动作，否则与下一条进行匹配
  • ……

  • 4.所有规则都不匹配，检查默认动作

    • 默认动作允许则放行
    • 默认动作拒绝则丢弃

• 注意事项

  • 如果默认动作是允许，至少需要一条拒绝规则
  • 如果默认动作是拒绝，至少需要一条允许规则
  • H3C的ACL用于包过滤默认允许，用于其他默认拒绝
  • 把小范围的规则分配一个靠前的顺序
  • 在不影响实际效果前提下，把包过滤尽量配置在离源地址最近的接口的入方向

ACL分类

• 基本ACL

  • 只对数据包的源地址进行匹配
  • 编号2000-2999

• 高级ACL

  • 对数据包的五元组进行匹配（源IP，目的IP，源端口，目的端口，协议）
  • 编号3000-3999

常用命令

• [h3c]acl basic 'acl-number'

  • 创建基本ACL，进入ACL视图

• [h3c]acl advanced 'acl-number'

  • 创建高级ACL，进入ACL视图

• [h3c-acl-basic-2000]rule 'rule id' 'permit/deny' source 'ip address' 'wild-mask'

  • 创建基本ACL规则
  • 如不写rule-id，则系统自动从0开始以5的倍数增加序号

• [h3c-acl-advanced-3000]rule 'rule id' 'permit/deny' 'protocol' source 'ip address' 'wild-mask' source-port 'port' destination 'ip address' 'wild-mask' destination-port 'eq/lt/gt/neq/range' 'port'

  • 创建高级ACL规则

• [h3c-GigabitEthernet 0/0]packet-filter 'acl number' 'inbound/outbound'

  • 配置包过滤

• [h3c]packet-filter default deny

  • 更改默认动作为拒绝

NAT

产生背景

• IPv4公网地址资源耗尽
• IPv6普及遥遥无期
• 子网划分杯水车薪

定义

• 网络地址转换
• 通过把私有地址转换为公有地址，使私有IP地址主机可以访问互联网，来解决公网地址不够用的问题

分类

• 静态 NAT

  • 把公有地址一对一的静态映射给私有地址使用

• 基本 NAT

  • 建立公有地址池，把地址池中的公有地址动态的映射给私有地址使用
  • 本质上仍然是一对一的映射

• NAPT

  • 把公有地址和端口动态的映射给私有地址和端口，实现一个公有地址可以供多个私有地址同时使用访问互联网
  • 转换源IP和源端口，数据回包还原目的IP和目的端口
  • SNAT（源地址转换）

• Easy IP

  • NAPT的一种简易实现形式
  • 适用于公网地址不固定的场景

• NAT Server

  • 把公网IP的某个端口固定映射到私网IP的某个端口，让公网上的用户可以主动访问私网中的服务
  • 转换目的IP和目的端口，数据回包还原源IP和源端口
  • 也称端口映射，DNAT（目的地址转换）

常用命令

• [h3c]nat address-group 'group-number'

  • 创建 NAT 公网地址池

• [h3c-address-group-1]address 'start-ip' 'end-ip'

  • 设置地址池的地址范围

• [h3c-GigabitEthernet0/0]nat outbound 'acl-number' address-group 'group-number'

  • 在公网接口上配置 NAPT

• [h3c-GigabitEthernet0/0]nat outbound 'acl-number'

  • 在公网接口上配置 Easy IP

• [h3c-GigabitEthernet0/0]nat server protocol 'tcp/udp/icmp' global 'global-address' 'global-port' inside 'inside-address' 'inside-port'

  • 在公网接口上配置NAT Server

PPP

定义

• 点到点协议
• 在串行线路上运行的协议

特点

• 支持身份验证
• 支持网络层地址自动协商

工作阶段

• 阶段1

  • LCP阶段

    • 链路状态协商

• 阶段2

  • 验证阶段
  • 可选

• 阶段3

  • NCP阶段

    • IP地址协商

验证

• 验证方式

  • PAP

    • 两次握手
    • 用户名和密码在网络中明文传输

  • CHAP

    • 三次握手
    • 密码不在网络中传输，更安全

• 验证分类

  • 单向验证

    • 主验证方对被验证方进行验证

  • 双向验证

    • 双方互相验证

PPP-MP

• 定义

  • 把两台路由器之间的多条PPP链路捆绑成一条逻辑PPP链路

• 功能

  • 实现链路冗余
  • 增加链路带宽

• 要点

  • IP地址配置在MP口上
  • 身份验证配置在物理口上

常用命令

• [h3c-Serial1/0]ppp authentication-mode 'pap/chap'

  • 设置接口开启PPP验证，并指定验证方式

• [h3c-Serial1/0]ppp pap local-user 'username' password 'simple/cipher' 'password'

  • 被验证方设置接口上用于pap验证的用户和密码

• [h3c-Serial1/0]ppp chap user 'username'

  • 被验证方设置接口上用于chap验证的用户

• [h3c-Serial1/0]ppp chap password 'simple/cipher' 'password'

  • 被验证方设置接口上用于chap验证的密码

• [h3c]interface mp-group 'group-number'

  • 创建PPP-MP口，进入MP口接口视图

• [h3c-Serial1/0]ppp mp mp-group 'group-number'

  • 物理接口加入到MP口
• 双向验证时，如果两端用于验证的密码一致，则在PPP接口下只用指定用户名，不用指定密码