简介： 这是一个电脑屏幕拓展工具，可以将你的手机，平板等设备扩展成为你的电脑屏幕，但是前提是两台设备必须在同一个局域网，软件小巧，延迟比较低。 这个软件支持windows，苹果，安卓，在一定程度上打破了“生态圈” 使用方法： 软件的使用非常简单，先在电脑上和手机上下载并安装好软件，然后再同一个局域网打开软件，软件会自动扫描到可以投屏的ip，点击ip连接即可。 下载地址： 软件官网：https://www.spacedesk.net/
数据表示： 进制表示： 二进制下标是“2”； 十进制下标是“10”，或者后面加字母“D” 八进制下标是“8”，或者后面加字母“O” 十六进制下标是“16”，或者后面加字母“H” 三位二进制等于一位八进制，四位二进制等于一位十六进制 十六进制10=A,11=B,12=C,13=D,14=E,15=F 总结：D十，O八，H十六，三二一八，四二一一十六 源码、反码、补码： 在计算机中，存储一个数用的是补码 最高位为符号位，0表示正数，1表示负数 原码： 没有改动的二进制，范围：-（2的（N次方-1）-1）~2的（N次方-1）-1 反码： 正数表示方法和原码一样不变，负数表示方法除了符号位，其他的和原码相反，范围：-（2的（N次方-1）-1）~2的（N次方-1）-1 补码： 正数表示和原码一样，负数表示方法在反码的数值位加1，符号位不变，范围：-2的（N次方-1）~2的（N次方-1）。 总结：原二进制，反正不改负符不改其他相反，补正不改负符不改其他反加1 逻辑运算： 0=假，1=真 或运算： 无真结果为假，有真结果为真，0+0=0，0+1=1，1+1=1，1+0=1 与运算： 只有两个都为真结果才为真，否则为假，0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1 非运算： 不真即假，不假即真 异或运算： 两个条件一致结果为假，两个条件不一致结果为真，0⊕0=0，0⊕1=1，1⊕0=1，1⊕1=0 计算机结构： 总线：数据总线，地址总线：控制总线 CPU: 运算器： 算术逻辑单元ALU：算术逻辑运算 累加寄存器AC：暂存中间的计算的结果 数据缓冲寄存器：保存从主存储中读取的数据 状态条件寄存器：保存计算过程中的状态信息，例如借位，进位，结果溢出 控制器： 程序计数器PC：存放指令所在的地址 指令寄存器IR：保存当前正在执行的指令 指令译码器：对指令操作码译码 时序部件：为指令执行产生时序信号 寻址方式： 指令是由操作码和地址码组的 立即寻址： 操作数在指令中 直接寻址： 地址码中有操作数的地址，可以直接根据地址在内存中找到操作数 间接寻址： 经过两次或以上的访存操作后才能得到操作数 变址寻址： 涉及到变址寄存器 寄存器寻址： 操作数在寄存器中 寄存器间接寻址： 多次访问寄存器得到操作数 CISC与RISC： CISC： 偏向用户编程灵活度，数量多，频率差别大，可变长格式，支持多种寻址方式，使用微程序控制技术 RISC： 偏向机器执行高效性，数量少，频率接近，定长格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store操作内存，支持寻址方式少，增加了通用寄存器，硬布线逻辑控制为主，适合采用流水线，优化编译，有效支持高级语言 流水线： 计算公式： 计算公式：（t₁+t₂+t₃）+（n-1）t₁ t₁、t₂、t₃对应取址、分析、执行的时间，最后一个t₁是周期，也就是这三步中用时最长的那一步的时间 流水线指标： 吞吐率： 吞吐率：Tp=n/Tk,n为任务的数量，Tk是流水线执行完需要的时间 理论最大吞吐率：周期的倒数 加速比： 加速比：S=Ts/Tk，TS是不适用流水线执行完任务的时间，TK是使用流水线执行完所有任务的时间。 效率： 一条指令分三步执行完，当只有第一步在工作的时候，效率为三分之一，当一二步都在工作的时候效率为三分之二，当一二三步都在工作的时候效率为百分之百 存储系统结构： 存储系统有CPU里面的寄存器，缓存（Cache），主存（内存），辅存（磁盘） 速度越快容量越小，距离CPU越近速度越快 速度：寄存器>缓存>主存>辅存 主存：随机存储器RAM（掉电丢失），只读存储器ROM（掉电不丢失） 缓存：Cache高速缓冲存储器，实现缓和CPU和主存之间的速率矛盾 存储系统的存储方式： 顺序存取（磁带） 直接存取（硬盘） 随机存取（内存） 相关联存取（Cache），根据内容存取 主存储器组成： 计算内存： 计算有多少芯片组成：用总容量除以芯片容量 知道开始编址和接收编址求字节：用最大编址减最小编址加1 知道字节求容量：把字节转换为二进制，K=2¹⁰=1024=1K，去掉十个零得到1个K，剩余的转十进制，得到单位为KB的容量，如果要算芯片数，用总容量除以芯片容量。 表示存储容量相关术语： 位：用bit表示，一个二进制表示1bit 字节：用B表示，1B=8bit 字：实际表示CPU以此处理的二进制的位数，通常为字节的整数倍，8/16/32/64bit 磁盘： 时间排序： IDE(PATA)<SATA(6Gbps)<SCSI<SAS<SSD SAS用于高端，NLSAS用于较大数据块，SATA用于较大数据块，FC用于高端用户 RAID技术： 条带化+校验/条带化+镜像 条带：把一块数据分布存放在多块磁盘中。 可以提升性能，保证数据可靠性。 条带宽度： 在RAID组中有多少磁盘 条带深度： 在单块磁盘中分块的大小 条带大小： 条带宽度×条带深度 RAID0： 使用条带技术，没有提高数据可靠性，只提高性能，最少2个磁盘，利用率100%。 RAID1： 使用硬盘镜像技术，没有提升性能，提升数据可靠性，利用率50%。 RAID3： 使用奇偶校验和数据分段技术，只允许一块磁盘坏掉，会产生I/O瓶颈，利用率=（n-1）/n RAID5： 分布式奇偶校验加分段式技术，校验数据分布存放，没有I/O瓶颈，利用率=（n-1）/n，最少三个硬盘。 RAID6： 大型企业私有级别，有两个独立校验方式，允许两个硬盘出错，利用率=（n-2）/n RAID10： 先做RAID1，再做RAID0，先镜像，再条带化，利用率50%，再特定情况下允许两个磁盘同时故障，需要2N个磁盘，N≥2，最低4个。 性能：RAID10﹥RAID5 可靠性：RAID10﹥RAID5 数据重构：RAID10﹥RAID5 成本：RAID10﹥RAID5 镜像比校验快，主要常用RAID10，RAID10属于关键，RAID5属于非关键 热备盘： 保留一块硬盘，一旦RAID组中有一块硬盘故障，立马启用热备盘。 预考贝： 检测硬盘即将故障立马拷贝 RAID状态： 故障但是能读出为降级状态，不能读出为失效状态 RAID技术发展： 传统RAID→LUN虚拟化→块虚拟化（RAID2.0） RAID2.0： 基于数据块构建RAID组，快速重构，自动负载均衡，系统性能提升，自愈合 系统可靠性： 串行工作方式计算可靠性：R=R1×R2×R3×......×RN 并行工作方式计算可靠性：R=1-(1-R1)×(1-R2)×(1-R3)×......×(1-RN) R为各个部件的可靠性 操作系统概述： 计算机软件： 系统软件 应用软件 系统软件： 操作系统 程序设计语言 数据库系统 程序设计语言： 机器语言（二进制语言） 汇编语言（符号化机器语言） 高级语言 4GL语言（例如数据库系统） 高级语言： 编译程序 翻译程序（输入一条翻译一条执行一条） 进程状态： 进程有三态，分别是运行、等待、就绪 软件刚开始启动处于运行状态，等待用户进行下一步操作属于等待状态，用户操作完成后属于就绪状态，调动程序调动运行再次处于运行状态，运行时间到了之后再次返回就绪状态。 死锁问题： 进程管理是操作系统的核心 等一个不可能发生的事 一个死锁多个死锁 互斥： 一个资源只能被一个进程使用 保持和等待： 获得的资源不足，请求其他资源同时不释放资源 不剥夺： 资源被进程占用，只有等待进程使用完成后释放 环路等待： 一个进程等待另个一进程释放资源 解决死锁： 死锁预防：一次性分配资源 死锁避免 死锁检测 死锁解除：一般使用剥夺机制 进程的互斥和同步： 互斥：千军万马过独木桥，间接制约关系 同步：速度有差异，在一定情况下等待，直接制约关系 PV操作： 解决互斥和同步的问题。 P操作： 使S=S-1，若S≥0，则该进程继续执行，否则该进程进入等待队列，S=空闲资源数 V操作： 使S=S+1，若S≤0，唤醒等待队列中的一个进程 页式存储： 用页号查找页表，把页号替换成查找到的块号得出物理地址 先进先出FIFO： 先进内存的页先出 最佳置换法OPT： 不经常访问的之换掉，前往后看 最近最少使用置换法LRU： 最近最少使用到的置换掉，从后往前看 树形目录结构： Linux：最上层目录“/”目录 Windows：最上层目录“盘符” 绝对路径： 最上层的目录到达目标文件的路径 相对路径： 当前工作目录所定的，从当前工作目录到达目标文件的目录，上级目录用“../”表示 设备管理： 程序控制方式： CPU一直监听外设 程序中断方式： 外设有数据需要传输的时候向CPU发送中断信号，适合用在鼠标键盘 DMA方式： CPU不干预传输，适合用于磁盘 软件生命周期： 从计划开发到开发再到运行这几个阶段 计划时期： 问题定义：开发这个东西事为了解决什么问题 可行性研究：解决这个问题有没有什么可行的方案，需要多少人力物力财力 参与人员：甲方、系统分析师、项目负责人 开发时期： 需求分析：明确新系统要实现什么功能，参与人员有用户、项目负责人、系统分析师 总体设计 详细设计 编码：程序员 测试：测试工程师 运行时期： 维护 软件开发模型： 瀑布型： 软件生命周期法，从上往下，每一个活动只要通过了只做一次，重点事需求分析，需要精准捕获用户需求 原型化模型： 先构造简单模型，在使用中改进，适合不能精准捕获用户需求 增量模型： 每一次发布都要发布一个可操作版本 演化模型： 不要求每次发布一个可操作版本 V模型： 拔高测试地位 需求分析→系统测试 概要设计→集成测试 详细设计→单元测试 单元测试： 测试各个模块，对应详细设计，测试模块接口，局部数据结构，边界条件，独立的路径，错误处理 集成测试： 测试模块间的协作性，对应概要设计，测试模块间的接口盒通信 系统测试： 测试整个系统，对应需求分析，恢复测试、安全性测试、强度测试、性能测试、可靠性测试和安装测试 验收测试： 有效性测试，软件配置审查、验收测试 喷泉模型： 各个阶段存在迭代，各个活动间没有明确的边界 螺旋模型： 原型化加瀑布，主要加入风险评估 软件开发和测试： 划分软件系统模块时应做到高内聚低耦合 高内聚： 一个模块中各个元素越紧密越好 低耦合： 模块和模块间关系越松越好，最好一个模块一个功能 动态测试： 黑盒测试法： 把程序看作一个黑盒子，不关心程序运行方法，只关心输入输出 白盒测试： 把程序看作一个透明盒子，关心程序实现的细节 灰盒测试法： 即关心输入输出又关心程序内部（逻辑驱动测试，路径测试，结构测试） 静态测试法： 程序员自查 甘特图： 时间管理也叫进度管理 X轴为时间，Y轴为项目，，可以很明显看到并行项目，但无法看出各个任务间的依赖关系。 计划评审图（PERT）： 无法明显看出子活动与子活动是否有时间上的关联，单可以明显看到各个子活动的依赖关系 整个项目工期： 最短工期=关机路径（开始到结束历时最长的路径） 最晚开始时间： 总工期往前推 最早开始时间： 开始时间往后推 松弛时间： 最晚开工时间减最找开工时间 保护期限： 产权人确定： 侵权判定： 不侵权： 个人学习，研究或者欣赏； 适当引用； 公开演讲内容； 用于教学和科学研究； 复制馆藏作品； 免费表演他人作品； 室外公开场所艺术临摹、绘画、摄影录像； 将汉语作品译成少数民族语言作品或盲文出版。 侵权： 未经许可，发表他人作品； 未经合作作者许可，将与他人合作创作的作品当作自己单独作品的作品发表； 未参与创作，与他人作品署名； 歪曲、篡改他人作品的； 剽窃他人作品； 使用他人作品未付报酬； 未经出版者许可，使用其出版的图书，期刊的版式设计的。 通信术语： 信息 数据：信息的载体 信号：信息和数据转为信号传输 模拟信号：覆盖范围有限，可放大，无法远距离传输 数字信号：可远距离传输 码元：单位时间之内信号波形的变化次数 信道特征： 理想信道： 无噪声干扰的信道，码元的最高传输速率：B=2W，W为带宽 带宽=信号的最高频率-信号的最低频率，单位是Hz 奈奎斯特定律： B=2W，B：波特，W：带宽 波特换算比特： R=B log₂N，R：比特，B波特，N码元种类 有噪声干扰信道： 运用香农定律 香农定律： C=W log₂(1+S/N),S：信号的平均功率，N：噪声的平均功率 噪声换算分贝： dB=10 log₁₀（S/N），dB:分贝，log₁₀（S/N）：10的多少次方等于（S/N） 调制技术： 用于模拟信道传递数字数据 最基本的调试方法：ASK,FSK,PSK ASK： 有振幅表示1，无振幅表示0，码元种类为2 FSK： 频率高为1，频率低为0，码元种类为2 PSK： 初始相位向上为1，初始相位向下为0，码元种类为2 PCM脉冲调制技术： 用于数字信道传递模拟数据 分为三步，第一步采样、第二步量化、第三步编码 采样： 每隔一定的时间取模拟信号的当前值作为样本， 奈奎斯特采样定律：采样频率应大于模拟信号最高频率的2倍 量化： 用多少位的二进制来表示样本的只，位数越高精度越高 编码： 把各个样本二进制值串接起来 基本编码： 单极性码： 用高电频表示0，0电频表示1，没有用到低电频 极性编码： 用高电频表示0，低电频表示1 双极性码： 用0电频表示0，遇1翻转 极性编码在传递数据的时候要引入单独的时钟信号 归零性码： 中间的信号回归0电频 不归零码： 表示1电频改变，表示0电频不变 曼切斯特编码： 用于传递10M以太网，每一位在中间进行跳变，低跳高表示0，高跳低表示1，不需要引入单独的时钟信号 差分曼切斯特编码： 位于位中间的电频不变表示后一位位1，电频改变表示后一位为0，用于令牌环网，编码效率只有50% 复用技术： 空分复用（SDM）： 让同一个频段在不同空间内得到重复利用，空间上的利用。 频分复用（FDM）： 给每一位用户分配一个频段，例如有限电视 波分复用（WDM）： 用在光纤通信，波长和频段有对应关系 时分复用（TDM）： 把信道划分为多个时间片，每一个用户占用时间片来传递信息 同步时分复用： 一直给用户分配时间片，不管用有没有信息需要传递 异步时分复用： 用户需要发送信息的时候分配时间片，不发送的时候不分配 码分复用： 可同时传递信息不会互相干扰，每个用户传递信息的码不同 常见复用标准： 名称 原理与组成 应用地区 E1载波 采用同步时分复用技术将30个语音信道（64K）和两个控制信道CH0、CH16(64K)复合载一条2.048Mbps的高速信道上 欧洲发起，除美、日外多用 E2 8.488Mbps 相当于4E1 E3 34.368Mbps 相当于4E2 E4 139.246Mbps 相当于4E3 T1载波 采用同步时分复用技术将24个语音通路复合载一条1.544Mbps的高速信道上 美国和日本 T2(DS2) 由4个T1时分复用构成，达到6.321Mbps 美国 T3(DS3B) 由7个T2时分复用构成，达到44.736Mbps 美国 T4(DS4B) 由6个T3时分复用构成，达到274.176Mbps 美国 通信方式： 单工 半双工 全双工 同步传输： 收发双方步调一致，传输以太网帧，效率高 异步传输： 以字符为单位，前面加起始位，后面加停止位，开销大 差错控制： 接收方收到信息后判断信息是否有误 检错： 知道错误不纠正 纠错： 知道错误并纠正 码距： 任何编码都有一组码字组成，两个码之间变化的二进制位成为码距，任意两个码直接最少变化的二进制位成为该数据的最小码距 码距、检错、纠错的关系： 在一个码组内为了检测e个误码，要求最小码距d应该满足：d≥e+1 在一个码组内为了纠正t个误码，要求最小码距应该满足：d≥2t+1 奇偶校验： 检错码=信息字段+校验字段 使用模二加运算 奇校验： 信息字段+校验字段1的个数是奇数 偶校验： 信息字段+校验字段1的个数是偶数 海明校验： M+K+1≤2的K次方 M是信息的位数，K是校验码的位数 校验码所放的位置一般为：2⁰、2¹、2²、2³等以此类推 可以实现一位纠错 使用模二加计算校验 接收方收到数据后进行校验时一定加上校验码本身 CRC校验： 生成多项式的最高幂次决定CRC的位数，例如X⁴那CRC似是4位，在用户信息后添加4个0。 例如X⁴+X³+X+1=11011，中间是0是因为没有X²，条数不为0出错，条数为0不出错，用于检错。 计算机网络的概念： 计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合” 目的是实现计算机资源的共享 分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机” 通信必须遵循共同的网络协议 网络性能： 速率： 一点到另外一点发送的数据率，单位bps 带宽： 一点到另外一点通过的最高数据率，单位bps 吞吐率： 实际通过网络的数据量 时延： 发送时延/传输时延 传播时延 处理时延 排队时延 发送时延/传播时延： 把一帧全部加载到信道中所花的时间，发送时延=数据帧长/信道带宽 传播时延： 数据帧从这一点到另外一点所花的时间，传播时延=信道疮毒/电磁波在信道上的传播速率（20万KM/S） 卫星信号的传播时延为270ms 往返时间： 一去一回的时间 利用率： 信道百分之多少的时间是被利用的 网络协议： 计算机网络各个节点必须遵循实现约定好的规则交换数据和控制信息 这些规则精确的定义了所交换数据的格式和时序 为网络数据交换而制定的规则，约定与标准称为网络协议 语义： 协议的作用 语法： 规定交换数据的格式 时序： 那一方先发，那一方给予响应 OSI参考模型： 物理层<数据链路层<网络层<传输层<会话层<表示层<应用层 物理层： 在两个相邻节点间传递以帧为单位的数据 网络层： 在两台主机间传递以报文为单位的数据，为报文寻址 传输层： 提供端到端的传输，把报文从一个应用进程交付到另外一个应用进程 会话层： 在两个应用进程之间建立会话机制，管理他们的活动 表示层： 提供信息表示的一个方法，把应用进程交付下来的数据进行格式转换，还可以进行加密和压缩 应用层： 为应用层序提供接口，让进程可以使用网络服务 各层数据单元： 物理层（比特） 数据链路层（帧） 网络层（报文） 传输层（TPDU） 会话层（SPDU） 表示层（PPDU） 应用层（APDU） 数据封装与解封： 发送方从应用进程到物理层，接收方从物理层到应用层 传输层原理： 在原信息前加TCP/UDP报头，重要的是目标端口和源端口 网络层原理： 在TCP/UDP报头前面加IP报头，重要的是源地址和目标地址 数据链路层原理： 有LLC子层和MAC子层，但只用到MAC子层，在IP报头前加MAC子层报头和后面封装FCS（帧校验序列），MAC子层主要是每一段链路的源MAC和目的MAC 物理层： 把帧转为比特进行传输 OSI模型一服务访问点： 下层为上层提供服务，传输层服务访问点是端口号，网络层服务访问点是IP报文格式中的协议字段，链路层服务访问点是以太帧中的类型字段。= TCP/IP体系结构： TCP/IP：事实的工业体系结构 OSI：理论参考模型 应用层著名协议： POP3：邮局协议第三个版本，端口号110，用于接收邮件（TCP） FTP：文件传输协议，控制端口21，数据端口20（TCP） HTTP：超文本传输协议，端口80（TCP） Telnet：远程登录协议，端口23（TCP） Samba：Linux给Windows打印共享协议 CFS：Windows之间打印共享协议 NFS：Linux之间打印共享协议 DHCP：动态地址分配协议，端口67、68（UDP） TFTP：简单文件传输协议，端口69（UDP） SNMP：简单网络管理协议，端口161、162（UDP） DNS：域名解析协议，端口53（UDP） 传输层： TCP：面向连接保证可靠性 CDP：无连接不保证信息传递可靠性 网络层： TP ICMP：差错报文控制协议 IGMP：因特网主管理协议 ARP：地址解析，IP→MAC RARP：地址解析，MAC→IP 局域网（LAN）： 指有限区域多台计算机通过传输介质互连，所组成的封闭网络 实现数据通信和资源共享的目的 常用的传输介质： 双绞线 同轴电缆 无线等 典型特点： 覆盖的地理范围小（几米到几公里），具有较高的数据传送速率和较低的延迟 局域网拓扑结构： 总线型 星型 环形 IEEE802标准： 在局域网中寻址只会用到MAC地址 逻辑链路控制子层（LLC子层）：统一的LLC子层，为上层提供统一的服务 介质访问控制子层（MAC子层）：与具体接入的传输媒介有关系 CSMA/CD协议： 早期使用总线型拓扑，同一时刻只能一台主机发送信息，不然会产生冲突，使用CSMA/CD协议决定冲突问题 载波侦听： 判定信道是否处于空闲状态，空闲发送信息，忙碌不发送 非坚持型监听算法： 信道空发送，信道忙碌等一个T的时间再次监听 1-坚持型监听算法： 空闲发送，忙碌持续监听，利用率高，冲突率高 冲突检测： A发送信息之后，要等2×传播时延才能知道是否有冲突 传输时延≥2×传播时延：（帧长/带宽）≥2×（信道长/20完KM/S） 发现冲突： 发现冲突，停止发送 随机延迟重发： 从离散的整数集合[0,1......(2的K次方-1)]中随机取出一个是，记为r，重传应推后为r倍的争用期，参数K=重传次数，最高为10. 当重传达到16次还没成功，则丢弃该帧，并向高层报告 MAC地址： MAC地址是48位二进制 前24位是供应商标识 后24位是网卡唯一编号 第八位是0是物理地址，单播地址，一对一通信 第八位是1是逻辑地址，组播地址，一对一组 48位全为1是广播MAC地址 MAC地址用十六进制表示 以太网V2帧格式： 从目的地址到FCS（帧序列校验）——目的地址、源地址、类型、数据、FCS 在发送前在帧前面加入前同步码和帧开始定界符，一共8个字节，最后两个11是告诉接收方做好接收准备 目的地址：6字节 源地址：6字节 类型：2字节 数据：46~1500字节 FCS：4字节 最小帧长：64字节 最大帧长：1518字节 类型字段小于1500为IEEE802.3的长度字段，大于1530向上层交付 网络传输介质： 屏蔽比非屏蔽双绞线贵 屏蔽比非屏蔽双绞线距离短 百兆：1236芯 千兆：八芯全用 直通：DCE和DTE互连 交叉：DCE和DCE或者DTE和DTE 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 多模光纤：光线折射传输，每段小于550米 单模光纤：光线直线传输，每段3公里以上 双绞线测试指标： 衰减（Attenuation)，近端串扰（NEXT），直流电阻、阻抗特性、衰减串扰比（ACR）、传播时延（T） 光纤测试指标： 光纤连通性检测，光纤衰减检测，光纤污染检测以及光纤故障定位检测 快速以太网： 技术特点： 100Mbps 相同的帧格式 半双工/全双工 100Base-T 传输介质标准： 100Base-TX:双绞线 100Base-FX：两芯单模或多模光纤 100Base-T4：4对双绞线，3对传输1对检测冲突，半双工系统 100Base-T2：全双工 千兆以太网： 技术特点： 1000Mbps 相同的帧格式 半双工/全双工 传输介质标准： 1000Base-T：五类非屏蔽双绞线，每段最长100米 1000Base-SX：多模光纤，最长550米 1000Base-LX：单模光纤，最长3公里以上 1000Base-CX：屏蔽双绞线，最长25米 万兆以太网： 技术特点： 10000Mbps 相同的帧格式 全双工 传输介质标准： 局域网物理层 可选的广域网物理层 冲突域： 在同一个网络中会产生冲突的那几台设备是在同一个冲突域中，使用交换机可以分割冲突域 广播域： 一台主机发出广播信息，有哪一些主机可以收到，收到的都是在广播域中，使用路由器可以分割广播域 交换式以太网： 交换机能够根据以太网中目标地址智能转发数据 交换机分割冲突域，实现全双工通信，不适用CSMA/CD协议，而是以全双工方式工作 但仍然采用以太网的帧结构 用户独享带宽，增加了容量 交换机工作方式： 广播： 如果目标地址在MAC地址表中没有，交换机就向除了接收到该数据的端口外其他端口广播该数据帧 学习： MAC地址表是交换机通过学习接收到数据帧的源MAC地址来形成的 转发： 交换机根据MAC地址表单播发送数据帧 更新： 交换机MAC地址表的老化时间是300秒，交换机如果发现一个帧的入端口和MAC地址表中的原MAC地址所在端口不同，交换机将MAC地址表重新学习到新端口 快速转发： 收到帧后不做差错校验直接转发 存储转发： 收到帧之后存储起来做差错校验，没问题再转发 碎片丢弃： 收到帧前64字节做校验，小于64字节丢弃 堆叠和级联： 级联可以通过一根双绞线再任何网络设备厂家的交换机之间进行 级联可以使用普通端口也可以使用Uplink端口级联 堆叠只有再自己厂家的设备之间进行 堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆 堆叠后的所有交换机可视为一个整体交换机来进行管理 堆叠方式： 菊花链式：稳定 星型堆叠：转发效率高，不如菊花链式稳定 VLAN划分： 广播不能跨越VLAN 静态VLAN： 基于端口划分 动态VLAN： 基于MAC地址 基于网络协议 基于子网 基于策略 802.1Q帧： 在目的地址后面加上802.1Q标记，里面最重要的式VLANID，整个802.1Q标记占4字节，VLANID占12bit 以太网端口类型： Access端口： 主要用于连接终端，特点是仅允许一个VLAN的帧通过 Trunk端口： 主要用于连接其他交换机端口，特点是允许多个VLAN帧通过，并且除了缺省VLAN外，其他VLAN都带标签通过Trunk端口 Hybrid端口： 既可以用于连接终端，又可以连接其他主机、路由器设备，特点是允许一个或多个VLAN的帧通过，并且可以选择是带标签还是不带标签 GVRP协议： 用于VLAN信息传递 Normal模式： 允许该端口动态注册或注销VLNA 传播动态VLAN以及静态VLAN Fixed模式： 禁止该端口动态注册或注销VLAN 指传播静态VLAN，不传播动态VLAN信息，自己手动创建的VLAN属于静态VLAN，其他交换机传递过来的VLAN信息数据动态VLAN Forbidden模式： 禁止该端口动态注册或注销VLAN 不传播除VLAN1以外的任何VLAN信息 生成树协议-STP： 网络可靠性至关重要 广播风暴： 在网络中不断转发广播帧，是交换机极度忙碌，主机也被迫接收处理广播消息，广播风暴的形成除了个别网卡故障在不停的发送广播帧以外，物理环路也是一个重要原因 广播风暴最终会导致网络资源耗尽，交换机死机，帧复制，交换机MAC地址表不稳定等危害 STP协议功能： STP-Spanning Tree Protocol（生成树协议） 通过计算逻辑上端口环路，防止广播风暴的产生 当线路出现故障，端口的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用 BPUD： 桥协议数据单元 STP协议算法： 选择根网桥： 网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥 网桥ID是由两个字段所构成，分别是网桥优先级，占2个字符，另一个是网桥的MAC地址 网桥优先级模式为32768，可以手动修改，值越低优先级越高，以4096的倍数进行修改 先比较优先级，优先级一样比较网桥MAC地址 选择根端口： 在非根网桥选择根端口 本端口到根网桥的路径成本最低 直连的网桥ID值最小 直连的端口ID最小 路径成本： 与带宽有关系，带宽越大根路径成本越小 10Mbps——100 100Mbps——19 1000Mbps——4 10000Mbps——2 直连的网桥ID： 需要选择根端口的交换机的端口所连接的交换机的ID 端口ID： 端口优先级+端口编号 端口优先级默认为128，可以手动修改，以16的倍数进行修改 选择指定端口： 根网桥上的端口全是指定端口 非根网桥上的指定端口： 本端口所在的网桥到根网桥路径成本最低 本端口所在的网桥ID值较小 本端口ID值较小 在每个物理网段进行选择 端口状态： 禁用（Disbled）、阻塞（Blocking）、侦听（Listening）、学习（Learning）、转发（Forwarding） 交换机启动：阻塞→20S→侦听→15S→学习→15S→转发 快速生成树协议-RSTP： Rapid Spanning Tree Protolol，RSTP IEEE802.1W——IEEE802.1D-2004 RSTP端口角色： 根端口、指定端口、替代端口、备份端口 RSTP端口状态： 丢弃、学习、转发 RSTP快速收敛机制： 边缘端口机制：连接主机的端口，不参与计算，直接进入转发状态 根端口快速切换机制 指定端口快速切换机制 代替端口： 根端口的替代端口 备份端口： 指定端口的备份端口 多生成树协议-MSTP： 生成树协议早于VLAN的802，1Q，不考虑VLAN，所有VLAN共享一颗生成树，造成负载不均衡，带宽浪费 基于实例计算出多颗生成树，实例间实现负载分担 以太网通道： 链路聚合/端口聚合 多条链路负载均衡，提高带宽，把多条物理链路捆绑成一条逻辑链路 容错：当一条链路失效时，使用其他链路通信 以太网通道捆绑规则： 参与捆绑的端口必须属于同一个VLAN 如果端口配置的是中继模式，那么应该在链路两端将通道中的所有端口配置成相同的中继模式 所有参与捆绑的端口物理参数设置必须相同 协议： PAGP（端口聚合协议）：Cisco私有 LACP（链路聚合控制协议）：IEEE802.3ad 无线局域网： 无线数网络种类： 无线个人网、无线局域网、无线城域网和无线广域网四大类 无线个人网（WPAN）：IEEE802.15，蓝牙，≤10米 无线局域网（WLAN）：IEEE802.11，无线企业网，≤100米 无线城域网（WMAN）：IEEE802.16，主要用于Internet访问，2-10公里 无线广域网（WMAN）：IEEE802.20&3蜂窝移动通信，主要用于Internet访问，2-10公里 优势： 移动性、灵活性、成本低、容易扩充 主要标准： IEEE802.11 接入方式： 有接入点模式（Infrastructure结构）： 有一个无线接入点AP 无接入点模式（Ad-hoc结构）： 在终端和终端间直接组网，每个终端既是终端也是路由器 WLAN标准： （名称，运行频段，主要技术，数据速率） 802.11，2.4GHz，扩频通信技术，1Mbps和2Mbps 802.11b，2.4GHz，HR-DSSS技术，11Mbps 802.11a，5GHz，OFDM调制技术，54Mbps 802.11g，2.4GHz，OFD调制技术，54Mbps 802，11n，2.4Ghz和5GHz，MIMO调制技术和OFDM，600Mbps 802.11ac，5GHz，MIMO和OFDM，1Gbps 802.11ax，2.4GHz和5Ghz，MIMO和OFDM，11Gbps 扩频技术： 将要发送的信息扩展到一个很宽的频带上，以很宽的信道传送信息，抗干扰和抗衰落能力强，抗阻塞能力也强 包括跳频扩展（FHSS）和直接序列扩展（DSSS） 2.4GHz： 14个信道，每一个信道宽度22MHz，理论上可以使用（1，6，，11）、（2，7，12）、（3，8，13）、（4，9，14）这四组互不干扰的信道来镜像无线覆盖，但实际上只有3组，在中国14这个信道没有开放 IEEE802.11 MAC层协议： 隐蔽站问题： 以为信道空闲，其实信道忙碌 暴露站问题： 以为信道忙碌，其实信道空闲 无线局域网协议： 无线局域网不能使用CSMA/CD协议，而只能使用改进的CSMA协议 改进的办法是把CSMA增加一个碰撞避免（Collision Avoidance）功能 IEEE802.11就是用CSMA/CA协议，而在使用CSMA/CA的同时还增加了停止等待协议 MAC子层： 有两个子层，分别似乎点协调功能PCF，分布式协调功能DCF（CSMA/CA协议） PCF子层： 在每一个节点使用CSMA机制分布式接入算法，让各个站点通过争用信道来获取发送权 PCF子层： 使用集中控制的接入算法将发送数据权轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生（可选） WLAN安全性： 更改默认设置 更新AP的Firmware 屏蔽SSID广播 加密和认证 常规WLAN安全设置： WEP： 用于在无线局域网中保护链路层数据，WEP使用40位，64位和128位钥匙，采用RC4对称加密算法，在链路层加密数据和访问控制，不过WEP的密钥机制存在被破解的安全隐患，已经被淘汰 WPA： Wi-Fi保护接入（Wi-Fi Prootected Access，WPA）是作为通向802.11i道路的不可缺失的一环出现，并成为IEEE80211i标准确定之前代替WEP的无线安全标准协议，WPA是IEEE802.11i的一个子集，其核心就是IEEE802.1X和暂时密钥完整协议（Femporal Key Integrity Protocol，TKIP） WPA2： WPA2是Wi-Fi联盟发布的第二代WPA标准，WPA2与后来发布的802.11i具有类似的特性，他们最重要的共性是预验证即在用户对延迟毫无察觉的情况下实现安全性快速漫游，同时采用CCMP加密包来替代TKIP 认证： 保证合法用户可以访问局域网 主要认证方式： 开放系统认证：任何用户都可以连接，实际上就是不认证 MAC地址认证：需要管理员在AP中录入用户MAC地址 802.1x认证：需要客户端，一般系统自带 预共享密钥：设置无线密码 web认证：常用于商家，例如酒店 组网： 胖AP（FAT AP）：天线、802.11a/b/g，加密、802.1x认证、802.11e Qos、网管、二层漫游、安全、一般适用于小型场所，不需要控制端 瘦AP（FIT AP）：天线、802.11a/b/g、加密 无线控制器（AC）：无线欺骗防护、用户防火墙、AP点检测、RF管理、无线客户端管理、802.1x认证、802.11e Qos、网管、二层漫游、三层漫游、安全 AC+瘦AP 胖AP 投资 AP成本较低，容易管理，AC成本高 AP成本高，但是无AC投入 WLAN组网 1、AP无法独立工作，需要AC集中管理。2、AP本身零配置，适合大规模组网。3、存在多厂商兼容性问题，AC和AP之间为私有协议，必须属同厂商设备。 1、需要对AP下发配置文件，有网管情况下可以支持大规模组网。2、没有兼容性问题，在IP和网管系统之间采用标准的IP协议通信。 业务能力 二层、三层漫游，可扩展语音丰富业务 二层漫游，实现简单数据接入 综合布线技术： 综合布线技术的六大子系统： 工作：工作区信息插座之间的线缆子系统。 水平：各个楼层界限间配线架到工作区信息座之间所安装的线缆。 管理：管理楼层内各种设备子系统。 干线：实现楼层设备间连接的子系统。 设备间：集中安装大型设备场所。 建筑群：连接各个建筑物的子系统。 广域网交换方式： 电路交换： 最早期交换方式 特点：建立连接、传输数据、拆除连接，一直占用，利用率低 报文交换： 存储转发，报文长度没有限制 分组交换： 报文交换的改变 虚电路： 建立逻辑连接，传输完成后拆除逻辑连接，网络底层保护可靠性 IP数据报： 不需要先建立连接，所有分组路径不同，分组可能会失序或丢失 对比 虚电路 数据报服务 思路 可靠通信由网络来保证 可靠通信由用户主机来保证 连接的建立 必须有 不需要 终点地址 仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号 每个分组都有终点的完整地址 分组的转发 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发 每个分组独立选择路由转发 当结点除故障时 所有通过出故障的结点虚电路均不能正常工作 出故障的节点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化 分组的顺序 总是按照发送顺序到达终点 达到终点时不一定按发送顺序 端到端的差错处理和流量控制 可以由网络负责，也可以由用户主机负责 由用户主机负责 常见的广域网协议： X.25: X.25是第一个分组交换网络，它的物理层、数据链路层和网络层都是按照OSI体系模型来架构的，通过建立虚电路实现可靠交付，帧中继（Frame Relay）在第二层建立虚电路，用帧方式承载数据业务，第三次被简化。 并且帧中继只做检错，不做重传，没有滑动窗口式的流控机制，只有拥塞控制，吧复杂的检错交给高层处理，因此适合突发性业务，在虚连接中，用数据链路连接标识（DLCI）来表示该网络中的虚电路 ATM: ATM异步传输网络，采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元（53B），通过异步时分复用技术，在虚连接上实现快速交换技术。 ATM的典型数据速率为155Mbps 流量控制和差错控制： 流量控制： 协调发送方和接收方步调一致的技术，如果发送方发送数据过快，接收方来不及处理，就会导致数据丢失。 差错控制： 接收方收到信息后进行差错校验，数据有误可以要求重发 停等协议： 发送方发送一帧之后，要等接收方发送确认信息后才可以发送下一帧 滑动窗口协议： 一次性发送多帧，不需要等待接受发确认一帧后再发送下一帧，等接收方收到之后再逐一应答，接收方收到应答后再发送下一组帧 停等ARQ协议： 自动请求重发技术，接收方收到0号帧发现有问题会发出一个nack0,表示0号帧有问题，需要重发，如果发送方超时没有收到接收方的确认信息，发送方会重发上一帧 选择重发ARQ： 那一帧出现问题重发那一帧，式滑动窗口和ARQ协议的结合，为了避免异常，其最大值就小于帧编号总数的一半，即W发=W收≤2的K-1次方，K为帧编号的位数 后退N帧ARQ： 滑动窗口协议加ARQ协议，那一帧出错，从出错帧开始之前的帧都要重发 为了避免异常，必须限制发送窗口大小为W≤2的K-1次方，K为帧编号的位数） 常见广域网技术-HDLC： HDLC：高级链路控制协议 是一种应用很广的面向比特的高级数据链路控制协议 HDLC也是思科路由器上默认的WLAN口封装协议，是思科私有协议 HDLC帧格式： 有六个字段组成，分别是标志字段、地址字段、控制字段、数据字段、校验和字段、最后还有一个标志字段 两端的标志字段各占8位，地址和控制字段也各占8位，数据字段≥0位，校验和字段16位 标志字段是01111110，用于标识帧的开始和结束，标志字段中间的数据字段如果有连续的五个1不管后面是0还是1都会直接插入一个0，以此解决帧边界判断失误 控制字段决定HDLC的帧类型，HDLC帧类型有三种，分别是信息帧、监控帧、无编号帧 信息帧：承载用户信息，N(S)帧占2、3、4位，代表帧序号，N(R)帧占6、7、8位，也是序号，代表准备接收那一帧 监控帧：进行流量控制 无编号帧：用来提供链路的建立、拆除，有时候也可以承载用户信息 控制字段的第1、2位表示传递帧的类型，第一位为0表示信息帧（I帧），第1、2位为1、0是监控帧（S帧），第1、2位为1、1是无编号帧（U帧） 其中S帧不带信息字段，它的3、4位为S帧类型编码，共有4种不同编码： 00：接收就绪（RR） 01：拒绝（REJ）:从N（R）帧开始以前的帧都要重发 10：接收未就绪（RNR） 11：选择拒绝（SREJ）:N(R)帧这一帧进行重发 常见广域网技术-PPP： 点到点协议，通过在点对点的串行链路上封装数据包，并将高级数据链路控制协议HDLC作为封装数据包的基础的点对点协议，它提供了一整套协议框架来解决链路建立，维护、拆除，上层协议协商和认证等问题。PPP在异步传输时，是面向字符的 PPP协议框架： 建立、配置、验证和测试数据链路控制解析LCP 认证协议PAP和CHAP 建立和配置不同网络层协议的网络控制协议NCP PAP： 是两次握手协议，口令以明文传送，被验证方首先发起验证请求，最大缺点就是口令以明文方式传输 CHAP： 是三次握手协议，不发送明文口令，主验证方首先发起验证请求，安全性比PAP高 主验证方发送一个用户名加随机报文，被验证发发送主机名加加密后的报文，主验证方验证通过或拒绝 使用MD5非对称加密 常见接入网技术-SONET/SDH： PDH→SDH→WDM→ASOW→PTN（分组交换网） SONET信号 比特率/Mbps SDB信号 STS-1和OC-1 51.840 STS-3和OC-3 155.520 STM-1 STS-12和OC-12 622.080 STM-4 STS-48和OC-48 2488.320 STM-16 STS-192和OC-192 9953.280 STM-64 STS-768和OC-768 39813120 STM-256 常见接入网技术-ISDN和xDSL： 接入网： 从终端用户驻地网到电信核心网这一段，又称为最后一公里 ISDN综合业务数字网： 是一个数字电话网络国际标准，一种典型的电路交换网络系统，通过普通的铜缆以更高的速率和质量传输语音和数据，俗称一线通 有窄带和宽带两种： 窄带ISDN：有基速率（2B+D，144Kbps）和一次群速率（30B+D，2Mbps）两种接口 基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64Kbps）和一个D信道（16Kbps） 其中B信道一般用来传输语音，数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息 B代表承载，D代表控制 xDSL： 各种DSL数字用户线的总称，通过采用频分复用技术，利用电话线传送数字数据，x表示任意字符或字符串，即根据采取不同的调制方式，获得信号传输速录和距离不同以及上行信道和下行信道的对称性不同 xDSL 对称性 下行带宽 上行带宽 ADSL 非对称 8Mbps 640Kbps-1Mbps HDSL 对称 1.544Mbps，2.048Mbps 1.544Mbps，2.948Mbps SDSL 对称 2.3Mbps 2.3Mbps VDSL 非对称 55Mbps 19.2Mbps RADSL 非对称 8Mbps 640Kbps~1Mbps ADSL： 低于4KHz用于用户打电话，高于25.875KHz的用于上网，上行25.875KHz至138KHz，下行138KHz至1.104MHz，用的DMT调制方式 用户端有ADSL Modem，作用是把数字信号转为模拟信号，分离器分离出低频语音信号和高频数据信号 常见接入技术-HFC： HFC：Hybrid Fiber Coax（混合的光纤同轴电缆） 在原有的CATV基础上进行双向改造： 干线部分：光纤传输系统替代CATV种的同轴电缆 用户分配网：任然保留同轴电缆网络结构，单放大器改成双向的 可提供业务： 保留原有CATV单向电视广播业务 利用剩余带宽提供带宽数据业务 常见接入技术-光纤接入网 有源接入： 典型的设备主要基于SDH的多业务传送平台，基于以太网或ATM的多业务接入平台等，这种技术作为有源设备任然无法完全摆脱电磁干扰和雷电影响，以及有源设备贵有的维护问题，源指的是电源 无源光网络（PON）： PON由光纤路由终端（OLT）、光分配网络（ODN）、广网络单元（ONU）组成 采用点到多点模式，其下行采用广播方式，上行采用TDMA时分多址方式 可以灵活的组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树型） 主要特征是ODN全部采用无源光器件组成，避免了有源设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性 APON：最高速率位622Mbps，二层采用的是ATM封装 EPON：可以支持1.25Gbps对称速率，将以太网与PON技术完美结合 GPON：器技术特色是二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gbps、2.5Gbps下行速率和所有标志的上行速率
无线数据网络种类： 无线数据网络分为：无线个人网、无线局域网、无线城域网和无线广域网四大类。 种类 标准 典型应用 覆盖范围 无线个人网（WPAN） IEEE802.15 蓝牙 ≤10米 无线局域网（WLAN） IEEE802.11 无线企业网 ≤100米 无线城域网（WMAN） IEEE802.16 主要用于Interne访问 2-10公里 无线广域网（WMAN） IEEE802.20&3蜂窝移动通信 主要用于Intern访问 2-10公里 无线局域网 无线局域网对应以太网来说，优势主要由四方面： 1、移动性 2、灵活性 3、成本低 4、容易扩充 无线局域网主要标准IEEE802.11，按照接入方式来分的话主要分两种。 有接入点模式： 一种是有接入点的模式，也叫做Infrastructure结构（基础设施结构），有接入点的模式指的是它会有无线接入点AP这一个设备，这一个设备主要作用是把有线信号转为无线信号，把无线信号转为有线信号。 无接入点模式： 另外一种是Ad-hoc结构，也叫无接入点模式，无接入点模式指的是直接在终端域终端之间进行组网，不需要有AP的支持，这一种一般用于临时性的组网，因为Ad-noc模式结构非常的复杂多变，每一个终端它即是终端，也是路由器，而且是动态的保持和其他终端进行连接，在Ad-noc结构中路由器协议的设计和传统路由器协议不一样，它的路由协议的设计会更加复杂。 在企业中用的都是有接入点模式进行组网。 无线局域网标准（WLAN标准）： 标准 运行频率 主要技术 数据速率 IEEE802.11 2.4GHz 扩频通信技术 1Mbps和2Mbps IEEE802.11b 2.4GHz HK-DSSS技术 11Mbps IEEE802.11a 5GHz OFDM调制技术 54Mbps IEEE802.11g 2.4GHz OFDM调制技术 54Mbps IEEE802.11n 2.4GHz和5GHz MIMO和OFDM 600Mbps IEEE802.11ac 5GHz MIMO和OFDM 1Gbps IEEE802.11ax 2.4GHz和5GHz MIMO和OFDM 11Gbps 扩频技术是将要发送的信息扩展到一个很宽的频带上，以很宽的信道传送信息，抗干扰和抗衰减能力强，抗阻塞能力也强。 包括跳频扩频（FHSS）和直连序列扩频（DSSS）。 无线局域网如果工作在2.4GHz这一个频率，IEEE总共会划分出14个信道，每一个信道的频带宽度是22MHz，理论上会有4组互不干扰的信道，但是在中国，14这一个信道并不开放，所以在中国国只有3组互不干扰的信道。 理论上可以使用（1、6、11），（2、7、12），（3、8、13），（4、9、14）这四组互不干扰的信道来进行无线覆盖。 无线局域网IEEE802.11 MAC层协议 在以太网当中，使用CSMA/CD协议来解决介质征用的问题，但是在无线局域网中是不能直接照搬CSMA/CD协议的，因为对于无线局域网而言会存在隐蔽站问题和暴露站问题。 隐蔽站问题： 一下图为例，A的无线信号的范围是有限的，它不能覆盖到C，它可以刚好覆盖到B，同理，C的无线信号的范围也是有限的，覆盖不到A，但是也刚好覆盖到B，这时候A有信息要发给B，它首先会监听到信道处于空闲，当A监听到信道处于空闲状态之后就会给B发送信息，同一时间，C也有信息发送给B，C也监听到信道处于空闲，也给B发了信息，结果信号在B哪里产生了冲突问题。 这就是隐蔽站问题，隐蔽站的问题的根源是A发现不了C，C也发现不了A，这在以太网中式不存在这一种状况的。 暴露站问题： B的覆盖范围可以覆盖到A和C，C的覆盖范围可以覆盖到B和D，现在B有信息要发给A，监听到信道式空闲的，B就把信息发出去了，同时C有信息要发送给D，由于B发给A的这个信号向四周扩散的，那么C就会监听到信道处于忙碌状态，导致C不敢把信息发给D，实际上B给A发的同时C给D发是没有问题的。 隐蔽站与暴露站总结： 隐蔽站问题：检测信道空闲但实际上并不空闲 暴露站问题：检测信道忙碌但实际上并不忙碌 在无线局域网中不能使用CSMA/CD协议的，而是只能使用改进的CSMA协议，也就是CSMA/CA协议，CA指的是冲突避免，冲突避免并不是完完全全的避免冲突，只是把冲突的概率降到最低，因为CSMA/CA协议的话会增加一个退避计时器和一个停止等待协议，把这个通途的概率降到最低而已。 MAC层协议： IEEE802.11在MAC层它定了两个子层，一个是DCF，叫分布协调功能，还有一个叫PCF，也叫点协调功能。 分布协调功能定义的是争用服务，用的就是CSMA/CA协议，它是在每一个节点使用CSMA机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。 点协调功能PCF使用集中控制的接入算法将发送数据权轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生。 点协调功能PC是可选功能，但是分布式协调功能DCF是必选功能。 无线局域网安全性（WLAN安全性）： 1、更改默认设置 2、更新AP的Firmware 3、屏蔽SSID广播 4、加密和认证 想要保证无线局域网的安全性，在拿到AP或AC的时候首先更改默认设置，例如登录的用户名和密码。 还要更新AP和AC的固件，这一个固件是由系统厂商发布的，主要是修复漏洞。 屏蔽SSID广播，SSID是用来区分不同的无线网络信号，也就是wifi名称，屏蔽掉之后其他设备是搜索不到的，只有知道SSID的用户通过手动添加的方式添加之后才能连接。 重点是加密和认证，加密是保证数据的安全性，认证是能够保证合法的用户可以接入无线网络了。 常见WLAN安全设置： 加密（WEP、WPA、WPA2）： 加密算法主要有三种，第一种WEP，第二种WPA，第三种WPA2。 WEP： 最早期的是WEP，WEP用于在无线局域网中保护链路层数据，WEP使用40位和128位钥匙，采用RC4对称算法，在链路层加密和访问控制。 不过，WEP的密钥机制存在被破解的安全隐患，现在已经被弃用。 WPA： WEP之后是WPA，WPA实在WEP的基础上做了一些改进，引入一个TKIP，叫做临时密钥完整协议，但是它的安全程度还是不够高，也是被弃用了。 WPA2： WPA2是wifi联盟发布的第二代WPA标准，WPA2与后来发布的802.11具有类似的特性，它们最重要的共性是预验证，即在用户对延迟毫无察觉的情况下实现安全快速漫游，同时采用CCMP加密包替代TKIP，它的加密算法是AES。WPA2也是目前主流的加密方式。 认证： 开放式认证： 开放式系统认证，实际上是不错任何认证，任何用户都可以连接无线局域网。 MAC地址认证： MAC地址认证是由网络管理员在AP中写入用户MAC，只有用户的MAC地址和列表中的MAC地址一致才能访问无线网络。 802.1X认证： 这种方式首先用户是要先安装802.1X客户端的，这种客户端一般系统自带，设备连接上无线网络之后，通过客户端提交用户名和密码，发送EAPOL帧到交换机，交换机把认证请求交给专用的认证服务器，服务器认证通过后用户才可以访问局域网中的资源。 预共享密钥认证： 这种方式就是设置无线网络连接密码，例如家里的wifi连接上去需要认证密码，这就是预共享密钥认证。 web认证： web认证是连接上无线局域网之后，无论进入哪一个页面都会强制弹出认证页面，在认证页面填写相关认证信息之后才能访问网络，大多数校园网采用的就是web认证。 组网： 组网的核心是AP，用AP来进行组网，AP又叫无线接入点，AP又两种，一种是瘦AP，另外一种是胖AP。 胖AP： 胖AP典型的代表又家里用的无线路由器，胖AP可以进行独立工作，不需要无线控制器的支持，一般用于小型场合。 瘦AP： 第二种方案使用瘦AP的话还需要有无线控制器AC，瘦AP是把胖AP的其他功能全部删减，只保留无线接入设备的基本功能，它是不能独立工作的，一般情况下是多数AP和少数AC配合工作。 胖AP和瘦AP区别： AC+瘦AP 胖AP 投资 AP成本较低，容易管理，AC成本高 AP成本高，但是无AC投入 WLAN组网 1、AP无法独立工作，需要AC集中管理。2、AP本身零配置，适合大规模组网。3、存在多厂商兼容性问题，AC和AP之间为私有协议，必须属同厂商设备。 1、需要对AP下发配置文件，有网管情况下可以支持大规模组网。2、没有兼容性问题，在IP和网管系统之间采用标准的IP协议通信。 业务能力 二层、三层漫游，可扩展语音丰富业务 二层漫游，实现简单数据接入 综合布线技术： 综合布线技术的六大子系统： 工作：工作区信息插座之间的线缆子系统。 水平：各个楼层界限间配线架到工作区信息座之间所安装的线缆。 管理：管理楼层内各种设备子系统。 干线：实现楼层设备间连接的子系统。 设备间：集中安装大型设备场所。 建筑群：连接各个建筑物的子系统。
以太网通道 以太网通道又叫聚合链路，也叫端口聚合，在华为中又叫做eth-twunk 以上图为例，有一台交换机A，交换机A下面连接10个用户，也就是10台PC，每个用户的带宽是100Mbps，交换机B下面也是有10个用户，每个用户的带宽也是100Mbps，用一条1000Mbps的链路把两条交换机连接起来，在这种情况下，A这边的用户与B这边的用户在网络高峰期通信的时候，没有网络瓶颈的问题，因为1000Mbps的带宽足以支撑A的用户和B的用户相互通信。 以上图为例，现在A这边的用户扩充到20个，B这边的用户也扩充到20个，两台交换机之间的链路还是1000Mbps，现在两台交换机相互连接的这一条带宽已经不够用了，有两种方法解决这一个问题。 第一种方法是把A交换机和B交换机的相连的端口模块更换成万兆的模块，并且把链路也更换成万兆的链路，这一种方法可以解决网络瓶颈的问题，但是网络可靠性没有提高，因为一旦万兆链路断开了或者是两边的交换机其中一台的万兆模块故障了，那么两边的用户是无法通信的。 另外一种方法成本比第一种更低，而且可以保证网络的可靠性，第二种方案就是链路聚合，所谓的链路聚合指的是把多条物理链路捆绑成一条逻辑链路。 既然一条100Mbps的不够用，那么在拉一条，但是直接拉的话会有问题，很明显已经产生了交换环路，由于生成树协议的介入，它必然会阻塞一条链路，也就是说带宽没有得到提升，只是可靠性得到了保证。 在做链路聚合的时候，首先在两台交换机中间再拉一条链路，再用链路聚合把多条物理链路捆绑成一条逻辑链路，捆包之后，生成树协议去看中间的链路是会把它当作一条逻辑链路，不会认为有环路的存在，两条1000Mbps的带宽叠加之后变成了2000Mbps，可以满足用户的互联互通。 而且两条物理链路，其中一条断开了，另外一条仍然可以使用，可靠性也是有所保证的。 链路聚合捆绑规则： 1、参与捆绑的端口必须属于同一个VLAN。 2、如果端口配置的是中继模式，那么应该再链路两端将通道中的所有端口配置成相同的中继模式。 3、所有参与捆绑的端口的物理参数设置必须相同。 协议： 链路聚合一种方式是手动，就是由网络管理员创建聚合组，哪一些端口和链路加入聚合组，完全由网络管理员控制，不需要聚合协议。 第二种方法就是用到聚合协议，思科由端口聚合协议，思科的是独有的，不开放的。另外一个是IEEE802.3ad制定出来的LACP（链路聚合控制协议），如果使用了链路聚合协议，再进行链路聚合的时候是非常方便的，只要在交换机上的端口开启这一功能，聚合组的常见和哪一些端口加入聚合组完全是由协议控制的，不需要网络管理员的干预，并且可以降低出错率。
冗余 对于一个企业来说，网络的可靠性是至关重要的，因为网络一旦出现问题会给企业的生产经营带来非常大的损失，想要保证网络的可靠性，要么就是靠冗余设备，要么就是冗余链路，所以一定会提到冗余这个词，因为任何一台设备你都不能保证它可以一直正常工作，它总有宕机的一个时间，所以就需要冗余化的一个设计来保证网络的可靠性。 以上图为例，这一种方案就是没有冗余设计的，一旦两台交换机间的线路断开，PCA和PCB就无法通信了。 为了提高这种网络的可靠性就需要冗余设备或者冗余链路的方案来解决这个问题了。 广播风暴： 我们可以在添加一台交换机C，一旦i骄傲还击A和交换机B的链路断开了，还可以通过交换机C来进行通信，以下图为例。 但是这一种设计要考虑环路问题，这一种设计已经形成了交换环路，也就是物理环路。 交换环路会带来广播风暴这一问题，广播风暴指的是在整个网络当中不断转发广播信息，使交换机处于极度忙碌的章台，主机也被迫接收广播帧，会出现网络速度慢甚至死机的现象。 广播风暴的产生及危害： 广播风暴的产生除了个别网卡故障一直在发送广播帧以外，环路问题也是一个最大的原因。 以上图为例，PCA肯定会有一个IP地址，例如192.168.1.2，PCB肯定也会有一个IP地址，例如192.168.1.3，现在PCA和PCB进行通信，例如PCA去pingPCB，在整个局域网内部寻址的话，是要找到PCB所对应的MAC地址，用MAC地址来封装IP数据包，MAC地址在PCA主机里面会有一个ARP表，如果表里面没有PCB对应的MAC地址的话，那么PCA会发一个在正常不过的广播消息，就是ARP广播，ARP广播是很正常的广播，这个ARP广播到达交换机A之后，A会转发这一个广播消息，会往交换机B和交换机C转发，交换机C收到之后又往交换机B和交换机A转发，同理，交换机B收到之后又向交换机A和交换机C转发，主机也不断的接收到广播帧，这就形成了广播风暴，并且会形成双相的广播风暴，处于广播风暴后，交换机也会一直不断的转发广播帧，正常用户通信会被阻塞，PCB也是被迫的不断处理广播帧，导致它的网络速度非常慢甚至死机，这是第一个危害。 第二个危害是帧复制，第三个危害是MAC地址表不稳定。 因为交换机在寻址的时候靠的是MAC地址和端口的映射表，MAC地址和端口的映射表是通过读取帧的源MAC地址和进入端口来学习的，例如交换机A首先获取的MAC地址和端口是PCA的，这一个帧交换机A转发给交换机B，交换机B转发给交换机C，交换机C在转发给交换机A，实际上是同一个帧，它的源MAC还是PCA的，但是帧进入的端口不同了，原来的MAC表的条目会被替换掉。 而且这是两个方向的广播帧，交换机A转发给交换机C，交换机C在转发给交换机B，交换机B又转发给交换机A，那这个时候帧进入的端口又不一样了，映射表又变了，这样的话这MAC映射表条目会一直被替换，MAC映射表不稳定，正常用户的数据帧是无法进行转发的。 这样设计看起来是提高了网络的冗余度，但是实际上是有问题的，不仅没有实现网络可靠性，还会给网络带来广播风暴。 生成树协议-STP 想要解决交换机环路产生广播风暴这个问题就需要用到了生成树协议-STP。 STP协议功能： STP——Spanning Tree Protool（生成树协议） 逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生，这俄格逻辑上的计算是根据交换机和交换机之间传递的桥数据单元来进行生成树协议它的一个计算，通过计算之后它会断开某一条链路，避免环路的存在，防止广播风暴的产生。 当链路出现故障，断开的接口激活，恢复通信，起备份线路的作用。 例如仙子啊PCA要和PCB通信，正常情况是交换机C直接转发给交换机A，交换机B是冗余设备。 首先三台交换机开启生成树协议，进行桥数据单元的信息交换，进行生成树协议的信息计算，计算完成后假设断开的是C交换机和B交换机相连的这一条链路，这种情况下，PCA和PCB通信就会通过交换机B转发，实现网络可靠性方面的一个保证，又不会造成交换环路。 STP协议算法： 生成树协议是断开交换机B上面的交换机B和交换机C相连的端口。 STP将一个环形网络生成无环形网络，它的步骤分为三步。 1、选择根网桥（Root Bridge）：生成树协议诞生的较早，在网桥时代，网桥就是交换机的前生，由于STP是在网桥的基础上开发的，因此现在在交换机的网络中仍然沿用网桥这一术语。第一步选择根网桥其实就是选择根交换机； 2、选择根端口（Root Ports）； 3、选择指定端口（Designated Ports）：有些端口不是根端口，就要把它处于阻塞状态； 选择根网桥： 把环形拓扑变成无环拓扑，首先要选出根网桥，根网桥是根据网桥ID来选择的，网桥ID是唯一的，交换机之间传递BPDU，然后选择BID（网桥ID）值最小的交换机作为网络中的根网桥。 网桥ID又两个字段所构成，一个是网桥优先级，另一个是网桥MAC地址。 首先参看的是优先级，然后再看MAC地址。 从市面上买回来的交换机，如果没有修改过优先级的话，那么优先级的默认值为32768，如果想要人为指定那一台交换机为根网桥，那么需要相关的命令去修改网桥优先级，把值调低，值越低代表优先级越高，这一个值变低是以4096的倍数去变动的。 三台交换机形成了交换环路，首先找出根网桥，根网桥是根据网桥的ID值进行选择的，ID是有两个字段构成，一个是优先级，另一个是MAC地址。 交换机B和交换机C优先级都是32768，没有更改过，交换机A的优先级修改成了4096，这个值变小了，就表示交换机A的这个ID要小一些，那这三台交换机中，交换机A的ID最小，那它就是根交换机。 如果这三台交换机的优先级都是没有修改的，都是默认的32768，那么根网桥其实也还是交换机A，因为这三台交换机中交换机A的MAC地址最小，也就意味这三台交换机中交换机A的ID值最小，所以还是交换机A是根网桥。 选择根端口： 本端口到根网桥路径成本最低，也就是再非根网桥上去找根端口，条件是网桥路径陈本最低。 直连的网桥ID最小的 直连的端口ID最小的 本端口到根网桥路径成本最低： 路径成本和端口所连接的带宽有关系的，一个基本的原则就是带宽越大，根路径成本越低，也就是根路径的开销越低。 根据IEEE802.1d-1998的标准，这个生成树协议最早的1998标准，它定义了带宽的对应根路径成本。 带宽 根路径成本 10Mbps 100 100Mbps 19 1000Mbps 4 10000Mbps 2 首选会根据这一个原则来选根端口。 首先已经知道了交换机A是根网桥，那么接下来就是选择根端口，按照根端口的选择原则的第一条，到达根网桥的根路径成本最低的为根端口，按照IEEE802.1d-1998的标准，交换机A到交换机B是100Mbps的带宽，成本是19，而交换机C到交换机B再到交换机A，它是两端100Mbps的链路，每一段链路的成本都是19，加起来就是38，19比38小，所以交换机C和交换机A直连的交换机C端口为根端口。 同理，再交换机B中也要选出一个根端口，按照刚刚的方法，很显然交换机B的根端口是交换机B和交换机A相连的那个端口。 直连的网桥ID最小的 再有的网络中，根据第一条原则是比较不出来根端口的，那么就需要进行第二步的比较。 四台交换机连成一条环路，其中A交换机为根交换机，每一段链路都是100Mbps，现在需要算出D交换机的根端口。 如果使用第一条原则来计算的话根本算不出来的，因为每一段链路都是100Mbps的带宽，上下两条链路都是的根路径成本都是一样的。 这时候就需要比较第二步，直连的网桥ID最小，指的是交换机D连的直连网桥B和交换机D的另一个端口连的直连网桥C，其实就是比较交换机B和交换机的ID和交换机C的ID，看这两个ID那个小，ID是不可能一样的，因为MAC地址必然不一样，如果交换机B的ID要小一些，，那么交换机D连接交换机C的端口就是根端口。 直连端口ID最小： 有的拓扑图第一步和第二步都比较不出来，这时候就用到了第三步，直连的端口ID最小的。 首先定义交换机A为根网桥，链路都是100Mbps，现在需要算出B的根端口。 这时候第一步比较是比较不出来的，因为链路都是100Mbps，路径成本都是19，第二步比较也是比较不出来的，因为交换机B的两个端口都是直连的交换机A的。 这就需要进行第三步比较了，直连的端口ID最小的，这个比较是A交换机的1号端口ID值和A交换机的2号端口ID值，因为这两个端口是B交换机的1号端口和2号端口的连接端口。 端口ID是由端口优先级和端口编号所组成的。 如果没有修改过端口优先级的话，默认的端口优先级为128，如果想要人为让端口优先级变高的话需要把端口优先级的值改小，并且是以16的倍数进行修改的。 以上图为例，假设端口的优先级没有动过，交换机A的1号端口ID为[128,1]，交换机A的2号端口ID为[128,2]，那么1号端口的ID值明显小于2号端口，所以B交换机的1号端口是根端口。 如果想要交换机B的2号端口为根端口，那么需要把交换机A的二号端口的优先级的值改得比1号端口的优先级的值小，那么B交换机的2号端口就可以是根端口了。 选择指定端口： 根网桥上的端口全是指定端口 非根网桥上的指定端口： 1、本端口所在网桥到根网桥路径成本最低的 2、本端口所在的网桥ID值较小 3、本端口ID值较小 以上图为例，已经知道根网桥和根端口，现在需要算出指定端口。 指定端口是再每一个物理段上选择，每一个物理段仅有一个指定端口，A交换机和B交换机的指定端口是A交换机的2号端口，A交换机和C交换机的指定端口是A交换机的1号端口，因为A交换机是根网桥，根网桥上的端口全是指定端口。 现在要选出B交换机和C交换机相连的这一段的指定端口，现在先看第一步，本端口所在网桥到根网桥成本最低的，B交换机到A交换机带宽是100Mbps，C交换机到A交换机带宽也是100Mbps，成本都是19，比较不出来。 那么看第二步，本端口所在的网桥ID值较小的，B交换机的ID为[32768,000d2800b101]，C交换机的ID为[32768,000d2800b102]，很明显B交换机的ID值要比C交换机的ID值要小，所以指定端口是B交换机的2号端口。 有的拓扑图第二步还是比较不出来就直接比较两个端口的ID值。 阻塞端口： 以上图为例，根网桥为交换机A，根端口分别为交换机B的1号端口、交换机C的1号端口，指定端口分别为交换机A的1号端口、交换机A的2号端口、交换机B的2号端口，现在只有交换机C的2号端口既不是根端口也不是指定端口，所以把交换机B的2号端口阻塞起来，那么交换机B和交换机C相连的链路既是备份链路，整个网络结构就变成了以下这一种。 就把一个环形拓扑变成了一个无环的树形拓扑结构。 端口状态 转发（Forwarding） 学习（Learning） 侦听（Listening） 阻塞（Blocking） 禁用（Disabled） 禁用是网络管理员物理管理，把端口关闭。 阻塞是逻辑上让端口不转发数据帧，转发BPUD。 所有的交换机再启动的时候所有端口都为阻塞状态，这一时间会有20秒，这是为了一启动该就会形成交换环路，20秒之后进入侦听状态，侦听状态指的是交换机和交换机之间相互传递BPUD，准备进行生成树协议的计算，这个时间要持续15秒，15秒之后进入学习状态，学习状态指的是交换机根据BPUD进行生成树协议的计算，计算完成后开始学习MAC和端口映射表，这个状态完毕之后所有该进行转发的端口就进入转发状态，该阻塞的端口阻塞起来。 也就是说交换机从开始启动到正式进入转发状态需要50秒的时间，如果其中一台宕机了要启用备用链路的时候需要30秒的时间。 快速生成树协议-RSTP Rapid Spanning Tree Protocl,RSTP（快速生成树协议） IEEE802.1w——IEEE802.1D-2004 快速生成树协议一开始标准是IEEE802.1w，后面并入IEEE802.1D-2004。 RSTP端口角色： 根端口、指定端口、替代端口、备用端口 快速生成树协议它的对应的角色也发生了变化，端口角色除了保留了根端口和指定端口以外，还新增了替代端口和备用端口。 实际上替代端口和备用端口是从普通生成树协议中的阻塞端口演化而来。 RSTP加快收敛机制： 1、边缘端口机制 2、根端口快速切换机制 3、指定端口快速切换机制 边缘端口： 边缘端口指的是连接主机的端口，它不用参与生成树协议的计算，可以直接进入转发状态，因为这种端口是不可能造成网络环路的，定义边缘化端口一般情况下是需要网络管理员手动配置的，交换机无法识别端口连接的是终端你还是交换机，所以只能由管理员定义，注意的是把连接终端的端口定义为边缘端口，千万不要把与交换机相连的端口定义为边缘端口。 Alternate端口： Alternate端口（替代端口）指的是根端口的替代端口，就是一台交换机到达网桥由两个路径，这两个路径相连的不同一台交换机，既然B交换机的上面端口为指定端口，那么下面那个端口即为替代端口。 Backup端口： Backup端口（备份端口）指的是指定端口的备份，生成树协议指所以可以加快收敛的速度，是因为在生成树协议的时候已经给根端口和指定端口找好了替身，一旦根端口或者是指定端口出现问题，它们的替身马上可以顶替工作。 多生成树协议-MSTP MSTP（多生成树协议） 基于实例计算除多颗生成树，实例间实现负载分担。 生成树协议诞生早于VLAN的IEEE802.1Q，这就会出现不管是生成树协议还是快速生成树协议他都是不考虑VLAN的。 也就是所有的VLAN都是共享一颗生成树，VLAN1的主机通信的话阻塞的是交换机C和交换机B连接的这条链路，VLAN2通信阻塞的也是交换机C和交换机B连接的这条链路，交换机C和交换机B相连的这一条链路不承载任何数据流量，这就不能实现负载均衡和会造成带宽的浪费，后面思科就有了PVST这一个协议，这一个协议非常极端，他是一个VLAN一个生成树，这就非常消耗交换机资源，后来IEEE就有了多生成树这一协议。 这一协议的原理是，例如现在有30个VLAN，分别是VLAN1到VLAN30，以上图台交换机为例子，首先选出两个根交换机，生成两颗树，那么肯定没课树阻塞的端口都不一样，每颗树里面有一个实例，把这30个VLAN分别加载到这两个实例中，也就是一个实例加载了15个VLAN，以此来实现负载均衡。
简介： 这是一个免费开源的流程图制作软件，只适合制作流程图，如果想要制作思维导图的话个人感觉还是比较麻烦的。 这个有网页在线版和安装版，都是免费无广告的，操作简单，里面有很多类型的模板和很多图标，新手小白都可以轻松使用，对新手非常友好，自己摸索一下就可以掌握。 在线版： 在线版只需要打开特定的网址就可以使用，无需安装，唯一的缺点就是如果在没有网络的环境下是无法工作的。 安装版： 安装版目前的大小有96MB，不算大，直接进入Github项目地址下载EXE文件，下载完成后双击打开安装即可，无需登录之类的，打开就用。 下载地址： 在线版地址： https://app.diagrams.net/ Github项目地址： https://github.com/jgraph/drawio-desktop 备注： 由于文件过大，本站不提供站内下载地址。
GVRP协议 在一个大型网络中，交换机的数量非常多，网络管理员不可能每一台交换机一台一台的去创建和配置VLAN，所以在一台交换机中创建VLAN之后，把VLAN的信息传给其他交换机，让其他交换机自动学习VLAN的相关信息，可以简化网络管理员的操作，这就是GVRP协议。 他是通过端口注册模式来实现VLAN信息的传递和注册的，端口注册模式分为三种，分别是Normal模式，Fixed模式，Forbidden模式。 Normal模式： 允许该端口动态注册或注销VLAN。 可以传播动态VLAN以及静态VLAN信息。 以上图为例，在交换机C中创建了VLAN5到VLAN10，交换机D手动创建了VLAN15到VLAN20，交换机E中手动创建了VLAN15到VLAN20，交换机F中手动创建了VLAN25到VLAN30. 首先把交换机和交换机相连起来的端口设置橙Normal模式，交换机C手动创建了VLAN5到VLAN10，交换机C的E1/0/1端口是Trunk端口，又是Normal模式，开始了GVRP协议，它就会把VLAN5到VLAN10的注册信息向交换机A的E1/0/2这一个端口进行转发，交换机A的E1/0/2端口也是Trunk端口和Normal模式，Mormal模式是可以学习VLAN信息的，所以交换机A学习到了VLAN5到VLAN10，然后再次通过已经设置成Trunk和和已经开启Normal的端口往后传递，也就是通过E1/0/1端口和E1/0/3端口传给交换机D和交换机B，交换机D的E1/0/1端口也是开启Trunk和Normal的，交换机D就可以学习到VLAN5到VLAN10，同理，交换机B也可以学习到VLAN5到VLAN10，以此类推的进行传递，直到所有交换机都学习完成。 Fixed模式： 禁止该端口动态注册或注销VLAN； 只传播静态VLAN，不传播动态VLAN。 交换机A手动创建了VLAN10和VLAN20，交换机C手动创建了VLAN10和VLAN30，交换机和交换机相连的这一些端口开启GVRP，其中交换机A的E1/0/24这一端口是Fixed模式，其他的都是Normal模式。 交换机A里面的VLAN10和VLAN20站在交换机A的角度来看是静态的，因为是自己创建的。交换机A的E1/0/24是Fixed模式，是会传递VLAN10和VLAN20的，因为Fixed模式是传播静态VLAN的，不传播动态VLAN。 交换机B是Normal模式，交换机C也是Normal模式，所以交换机B和交换机C也是学习到了VLAN10和VLAN20的。 现在反过来，交换机C里面创建了VLAN10和VLAN30，交换机C的E1/0/24端口是Normal模式，它会向交换机B传递VLAN信息，交换机D上是可以学习到VLAN10和VLAN30的，交换机B的E0/0/23端口也是Normal模式，他会向交换机A传递VLAN10和VLAN30，但是由于交换机A的E1/0/24端口是Fixed模式，VLAN信息是传递不过去的，因为VLAN10和VLAN30是其他交换机传递过去的，属于动态VLAN，Fixed模式是不传播动态VLAN的，只传播静态VLAN。 所谓的静态VLAN只的是在本机上创建和配置的，所以交换机A学习不了。 Forbidden模式： 禁止该端口动态注册或注销VLAN； 不传播除VLAN1以外的任何VLAN信息。 交换机A的E1/0/24端口为Forbidden模式，其他交换机的交换机和交换机相连的端口为Normal模式，交换机B和交换机C是学习不到VLAN10和VLAN20的，因为交换机A的E1/0/24端口是Forbidden模式，只传递VLAN1，同理反过来也是，交换机A学习不到交换机C创建的VLAN10和VLAN30。
Trunk Trunk的定义和作用： 首先交换机和电脑连接的端口都属于Access端口，交换机和交换机的端口还是Access的话，VLAN1和VLAN1的通信就需要一条专用的物理数据链路来传递VLAN1的数据，专门用一条物理链路来传递VLAN2的数据，同样VLAN3的数据也是需要一条专门的物理链路，会浪费交换机的端口和链路的数量。 这种情况就可以用到中继链路来解决这一个问题，就是交换机和交换机之间只用连一根连接线来传递多个VLAN数据。 这又分为两种情况，一种是VLAN1，另外一种是其他VLAN数据如何传递的问题。 VLAN1属于默认VLAN，VLAN1的数据在进入交换机的时候打上VLAN1的标签，在通过Trunk口的时候标签被去除，到达另一台交换机的时候另一台交换机看不到标签，默认会打上VLAN1的标签然后转发出去。 其他VLAN在通过Trunk端口的收都是带标签通过的。
VLAN——产生 VLAN也叫虚拟局域网，是IEEE802.1Q标准。 在企业中，把所有的主机通过二层交换机相连，有一个弊端是二层交换机是不能分割广播域的，换句话说，如果一台主机发出一个广播信息，所有的主机和交换机都会收到这一个信息，主机和交换机就需要更多的开销去处理这一个信息，正常的网络流量会被广播流量占用带宽，用户就会感觉网速会越来越慢。 解决这个问题的方案可以分为两种，一种是使用路由器可以分割广播域这一特点来划分广播域，另外一种是使用二层交换机来划分VLAN。 使用路由器划分广播域： 如果单独使用一台路由器，那么A主机发出的广播消息只有B主机和C主机收到，因为路由器是不转发广播消息的，同理，D主机发的广播消息只有E主机、F主机、G主机可以收到，实际上路由器就是连接两个不同的网络了。A主机、B主机、C主机是一个网络，D主机、E主机、F主机、G主机是另外一个网络。 如果引入路由器来分割广播域的话，需要对网络的相关参数做修改，例如在路由器的第一个接口IP是192.168.1.1，另外一个接口时192.168.2.1，那意味着A主机、B主机、C主机着三台主机梭子啊的网段时192.168.1.0这一个网段，因为网关是192.168.1.1，网关和主机处于同一个网络才能充当网关。 而D主机、E主机、F主机、G主机着几台主机的IP地址需要做修改，因为它们是在192.168.2.0着一个网段里面，他的网关是192.168.2.1。 如果使用路由器来分割广播域的话是一种低效率高成本的方案，而且路由器端口是比较宝贵的，单纯用来分割广播域不划算的。 使用VLAN划分广播域： 最好的方案是虚拟局域网（VLAN），使用虚拟局域网来分割广播域是不需要额外购买单独的设备的，可以直接在以太网交换机中去分割广播域。 只需要在交换机里把对应的端口划分到对应的VLAN中去，只有在同一个端口中的VLAN才能相互通信，例如A1发送的信息只有A2、A3、A4收到，B1发送的信息只有B2、B3收到，C1发送的信息只有C2、C3收到，广播信息是不能够跨越VLAN的，用VLAN来解决分割广播域是一种高效，低成本的解决方案。 VLAN——划分： VLAN的划分方法主要分静态VLAN的划分方法和动态VLAN的划分方法。 静态VLAN划分： 静态VLAN的划分主要是基于交换机端口去划分，这也是考试中常考的方法。 VLAN划分表： 端口 VLAN 1 VLAN5 2 VLAN5 7 VLAN10 10 VLAN10 划分VLAN之后交换机在寻址的时候，不仅要查看MAC和端扣的映射表，而且要看VLAN的标签是否对应。 A主机要发以太帧给C主机的，首先A主机发出的是普通的以太帧，就是IEEE802.3格式的以太帧，这个以太帧是不带有任何VLAN的标记的，从端口1进去之后会给他大上端口1对应的VLAN标签，这样这个帧就变成了IEEE802.1Q帧了。 就是给以太帧打上一个802.1Q标记字段，这个字段里面还有很多子字段，其中最重要的是VLANID这一个字段。 VLANID这个字段本身占了12位，也就是2¹²=4096个VLAN，但是VLAN0和VLAN4095是保留的VLAN，不能够去使用，我们可以使用的是VLAN1到VLAN4094，最终我们真正能使用的VLAN有4096-2=4094个。 所以A主机的以太网帧从端口1计入之后会被打上VLAN5的标签，之后在交换机内部进行转发，从端口7出去，因为端口7也是VLAN5，目的地址对的上，VLAN也可以对的上，从端口7出之后这个帧里面的标记也会被去除，那么C主机收到的就是普通以太网帧了，所以说VLAN对主机来说是透明的，打上标记和去除标记都是在交换机中做的操作。 A主机是不能给B主机发信息的，因为B主机所在的是VLAN10，和A主机不在同一个VLAN，它们的标记不是对应的，看起来4台主机插在同一个交换机上，但它们是属于不同的VLAN的。 基于交换机端口划分的VLAN对移动办公的用户不太友好，例如某一个用户经常移动办公，他把电脑搬到另一个办公室连接上另一台交换机的时候，还需要管理员把正在使用的端口划分到之前的VLAN，很不方便，后来就有了动态划分VLAN。 动态划分VLAN： 动态划分VLAN其中最常用的是基于MAC地址去划分，某一个MAC属于某一个VLAN，无论这个终端如何移动，MAC地址是不会保持变化的，那么VLAN也不会变，但是这种方法在网络初始化的时候网络管理员所做的工作比较繁琐，因为要统计在这个网络中的每一台设备的MAC地址。 另外还可以基于网络协议，例如基于网络层的IP协议，基于网络层的IPX协议去划分不同的VLAN。 还可以基于子网去划分VLAN ，甚至可以基于策略去划分，例如IP加端口加MAC地址去划分VLAN。 VLAN的划分： 静态VLAN 动态VLAN（基于MAC、基于网络协议、基于子网、基于策略） VLAN配置： 以太网端口类型： Access：主要用于连接终端，特点是仅运行一个VLAN的帧通过，也就是说这种端口只能属于一个VLAN。 Trunk端口：主要用于连接其他交换机端口，特点是允许多个VLAN通过，并且除了缺省VLAN外，其他VLAN都带标签通过Trunk端口。 Hybrid端口：既可以用于连接终端，又可以连接其它交换机、路由器设备，特点是允许一个或多个VLAN的帧通过，并且可以选择是带标签还是不带标签。
以太网技术 如果主机A发出一个数据帧给主机B，如何标识主机A和主机B呢？这就是主机地址问题。 在以太网中标识主机A和主机B靠的时物理地址，也就是MAC地址，MAC地址是48位的二进制代码，其中前24位是供应商标识，是由英特网号码公司给各个厂商分配的代码，例如IBM公司生产的网卡前24位是00-06-1b，CISCO公司生产的网卡前24位是00-0d-28，这都是固定的，后面的24位是供应商对应网卡的具体编号。 前八位的最后一位如果是0的话，说明他是单播地址，用来实现一对一的通信的，如果前前八位的最后一位是1的话，代表它是一个逻辑地址，就是组播MAC地址，用来实现一对一组通信的，如果这48位全部是1，他就是广播MAC地址，MAC地址由于太长，直接使用二进制表示不方便，通常是使用十六进制表示。 以太网技术——以太网V2帧格式 V2帧格式： 主机之间发送的数据需要保证双方互相都能读懂，那么他们发送的数据帧的格式，是不是需要有一个同意的规范呢？ 很显然是需要的，这个统一的规范是以太网帧格式，以太网帧格式有两个标准，一个是V2标准，是事实工业标准，还有一个IEEE802.3所规定的帧格式。 以太网帧格式是从目的地址到帧校验序列（FCS）这一段，这就是以太网MAC帧，只不过在发送以太网MAC帧的时候要加入前同步码和帧开始定界符。 前同步码和帧开始定界符的编码很有特点，刚开始是10101010一直到最后的11，最后这两个11就是高速接收方准备接收以太网MAC帧。 MAC帧只算目的到帧校验序列（FCS），图中的6代表的是字节，1个字节是等于8比特的，目的地址就是6个字节，也就是48位的MAC地址，源地址是48位的源MAC地址，也就是发送方的MAC地址，类型描述的是当接收方收到以太帧之后，取掉以太帧的首部，要把以太帧向上层交付，具体交付给网络层的哪一个协议是由类型字段所决定的，网络层除了IP协议以外还有IPX这样的协议，数据就是封装整个网络层数据包，例如整个IP数据包会做为整个以太网MAC帧的数据包来封装。最后是帧校验序列（FCS），帧校验序列是32位的，所以用的是CRC的校验方式。 在这个帧格式中发现最小的帧长为6+6+2+46+4=64字节，这是为了能够检测出冲突，最大帧长是1518字节。 IEEE802.3帧格式： 对于IEEE802.3这个标准而言，它其实是没有类型字段的，它叫做长度字段，指的是数据字段它的一个长度，实际上这两种帧格式是可以进行合并，第三个字段叫做类型长度字段，小于1500的值定义为长度字段，大于1530的值表示向上层交给哪一个协议，这两种格式可以做对应的一个统一。 以太网技术——网络传输介质： 同轴电缆： 最早期的以太网用的是同轴电缆，现在同轴电缆已经被淘汰了，因为同轴电缆非常笨重，而且非常容易受到干扰，误码率较高。 双绞线： 双绞线分为无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线，屏蔽双绞线相对于无屏蔽双绞线而言，多了一个金属丝编织而成的屏蔽层，主要是抗电磁干扰，在电磁干扰比较严重的环境下可以用屏蔽双绞线来进行组网，屏蔽双绞线的价格会比无屏蔽双绞线要贵，传输距离也会短。 无屏蔽双绞线UTP： 屏蔽双绞线STP： 双绞线在制作的时候有对应的线序，常用的是IEEE做制定出来的T568B这个标准，双绞线里面有八芯线缆，用颜色区分，T568B的线序是白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕，还有一个标准是T568A，T568A和T568B的区别是1线和3线，5线和6线做了一个调换。 虽然里面有8根线，但是在百兆网的时候只用到1、2、3、6来传递信息，4、5、7、8是不被使用的，千兆网络的时候才用到8根线。 直通线和双绞线： 根据线序的标准，双绞线又分为直通线和交叉线。 直通线：两端使用相同的线序标准，也就是线的两端都使用T568B标准。 交叉线：两端使用不同的标准取制作双绞线，也就是一端使用T568A的线序标准，另外一段使用T568B的线序标准。 理论上讲，直通线和交叉线的使用范围不一样，直通线是用于DCE设备和DTE设备的互联，一个是数据传递设备，另一个是数据终端设备，数据传递设备会主动和数据终端设备协商频率，数据终端设备只能根据数据传递设备的频率来进行工作，典型的DCE设备有交换机。DTE设备有路由器，PC等。例如交换机和路由器相连就使用直通线。 交叉线用于同种设备之间的互联，例如DCE和DCE设备的互联，DTE和DTE设备的互联。 但是实际生活中，已经不在区分交叉线和直通线，因为网络设备可以自适应的，现在制作网线都是统一直通线去做的，不在关注两台互联的设备是什么。即使是交换机与交换机互联也是可以使用直通线的。 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 管脚号 用途 颜色 1 发送+ 白绿 2 发送- 绿 3 接收+ 白橙 4 不被使用 蓝 5 不被使用 白蓝 6 接收- 橙 7 不被使用 白棕 8 不被使用 棕 光纤： 光纤在发送端会有一个光源，例如半导体激光器构成的光源，在光纤中传递的是光信号，在接收端会有一个广检测器，把光信号再次还原成电信号。 单模光纤和多模光纤： 光纤分为单模光纤和多模光纤。 多模光纤： 指的是光线在里面进行传递的时候会经过很多次反射向前进行传递，会存在模式色散的问题，多模光纤在软考中每段限制在500米之内，带宽也是不如单模光纤。 单模光纤： 光线在里面沿着直线进行传递，不会经过很多次反射，不存在模式色散的问题，它的传输距离可以达到三公里以上，而且带宽较大，在实际中多模光纤已经被淘汰了。 双绞线与光纤的测试指标： 双绞线： 指标包括：衰减（Attenuation）、近端串扰（NEXT）、直流电阻、阻抗特性、衰减串扰比（ACR）和电缆特性（SNR）、传播时延（T）等。 光纤： 光纤连通性检测、光纤衰减检测、光纤污染检测以及光纤故障定位检测。 快速以太网技术： 随着用户需求的增加，带宽在传统以太网来看的话只有10Mbps，已经不够了，后面就有了快速以太网的标准。 快速以太网它的特点有把带宽从10Mbps提升到了100Mbps，为了维持和传统以太网的兼容性，用的是相同的帧格式，另外它的工作模式不经可以半双工，还可以全双工，而且在全双工模式下是不需要有CSMA/CD协议控制的，因为在全双工模式下是不会产生冲突问题的。 全双工模式指的是在通信的时候用的是两条信道，一条用来发送数据，另外一条用来接收数据，所以在全双工模式下可以同时发送和接收数据，并不会产生冲突问题，在半双工模式下就需要CSMA/CD协议来解决冲突问题。 快速以太网的标准是100Base-T。 另外快速以太网还定义了一些传输介质的标准，例如： 100Base-TX，这个主要讲的是双绞线标准，是一种全双工系统； 100Base-FX，这个定义的是光纤，两芯的单模或多模光纤； 100Base-T4，这个定义的是四类非屏蔽双绞线，其中三对用于数据传输，一对用于冲突检测，这是一种半双工的系统，后面为了解决T4这个系统不能够全双工的缺点，又定义了100Base-T2这个标准。 技术特点： 100Mbps 相同的帧格式 半双工/全双工 100Base-T 传输介质标准： 100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4 100Base-T2 千兆以太网技术： 再后来，需求进一步提高就有了千兆以太网，千兆以太网技术特点有：1000Mbps，带宽提升到了1000Mbps，为了维持兼容性用的是相同的帧格式，也可以工作在半双工和全双工的工作模式下。 而定义的传输介质标准主要分两大类，第一大类是IEEE802.3ab所定义的1000Base-T，用的是五类非屏蔽双绞线，每一段最大长度100米，而后面三种是第二大类，是IEEE802.3z这个标准所定义的，其中1000Base-SX对应的是多模光纤，最大每段长550米，1000Base-LX是单模光纤，最大段长3公里以上，1000Base-CX是屏蔽双绞线，最大段长25米。 技术特点： 1000Mbps 相同的帧格式 半双工/全双工 传输介质： 1000Base-T 1000Base-SX 1000Base-LX 1000Base-CX 万兆以太网技术： 到了万兆以太网这个时代，带宽提高到了10000Mbps，为了兼容性，仍然使用相同的帧格式，注意的是万兆以太网只工作再全双工模式。 而且万兆以太网的传输介质标准不仅局限于局域网，再广域网领域也可以使用万兆以太网技术。 技术特点： 10000Mbps 相同的帧格式 全双工 传输介质标准： 局域网物理层 可选的广域网物理层 端口自协商： 对于现有的局域网，使用的又三种标准，分别是标准以太网、快速以太网、千兆以太网，也就是说再现在的局域网结构中，一个单位它里面的设备可能又标准以太网用的交换机，或者说快速以太网用的交换机以及千兆以太网用的交换机，那么就涉及到了端口自协商的技术。 例如A用的是标准以太网的设备，B用的也是标准以太网的设备，他们再工作的时候自行协商支持的最高速率就是10Mbps，如果两边的设备都是千兆的，那么他们工作是端口自协商的速率为1000Mbps，如果一边是千兆的，一边是快速的，那么协商的速率就是100Mbps，两边都能够支持的最高速率为最后协商的结果。 端口自协商这个技术是硬件再底层的自动完成的，不需要网络管理员去干预，所以效率会比较高。 端口自协商速率一览表： 标准以太网 快速以太网 千兆以太网 标准以太网 10Mbps 10Mbps 10Mbps 快速以太网 10Mbps 100Mbps 100Mbps 千兆以太网 10Mbps 100Mbps 1000Mbps 冲突域和广播域： 冲突域： 冲突域实际上指的是物理层它的一个概念，再总线型拓扑结构中，A主机给B主机发对应的一个信息，B主机、C主机、D主机、E主机都不能够发信息，一旦他们发信息必然会产生冲突问题，所以说A主机、B主机、C主机、D主机、E主机它们是处于再一个冲突域中，它们是通过一根导线来进行相连的。 想要解决这个冲突域物理层设备是不行的，可以改采用链路层的设备，例如通过以太网交换机把多台主机进行互联，用交换机把A主机、B主机、C主机这三个设备连接起来，这时候A主机给C主机发信息的时候B主机是收不到的，因为交换机是一种链路层设备，它可以根据目的MAC地址进行寻址，再交换机内部会有一张MAC地址和端口的映射表。 映射表里面记录C主机从三号端口转发，B主机从2号端口转发，A主机从1号端口转发，当交换机看到这个帧的目的地址是给3号主机的，直接就从3号端口转发出去，B主机是收不到的，而且这时候B主机是可以发送信息的。交换机可以隔离冲突域。 广播域： 广播域属于链路层的概念，指的是一台主机发出广播信息，看拿一些主机可以收到这个广播信息。 例如A主机发一个广播帧，广播帧的目的地址是48位都为1的MAC地址，格式为：FF-FF-FF-FF-FF-FF，这个广播帧发送出去之后，B主机和C主机都可以收到，所以A主机、B主机、C主机都属于同一个广播域，二层设备是不能分割广播域的。 但是D主机收不到这个广播帧的，因为A主机和D主机属于两个不同的网络，中间是通过一个三层设备路由器来进行相连的，路由器本身是不转发广播信息的 ，所以A主机发出的广播只能B主机和C主机收到，D主机是收不到的，所以说A主机和D主机不在同一个广播域当中，路由器是可以分割广播域的。 交换式以太网： 交换机能够根据以太网帧中的目的地址智能的转发数据。 交换机能够分割冲突域，实现全双工通信，不适用CMSA/CD协议，而是以全双工方式工作。但仍然采用以太网的帧格式。 交换机是用用户独享带宽，增加了总容量。 交换机之所以可以智能的转发数据，靠的是MAC和端口的映射表。 刚从市面上买回来的交换机里面的映射表肯定为空的，如果映射表是空的，交换机也是可以转发数据的。 交换机背板带宽的计算方式： 例如一个端口100Mbps的带宽，一台交换机24个端口，用端口数量乘以单个端口的带宽再乘以2即可算出交换机背板带宽，之所以要乘以2是因为交换机是全双工工作的。 广播： 如果目标地址再MAC地址表中没有，交换机就向除了接收到该数据帧的端口外的其他所有端口广播该数据帧。 学习： MAC地址表是交换机通过学习接收的数据帧的源MAC地址来形成的。 例如一开始交换的MA地址表是空的，PC1需要给PC4发一条信息，这个帧的源MAC是PC1，目的MAC是PC4，当这个帧到达交换机之后，交换机会去查MAC地址表，发现是空的，那么交换机会广播式的向除了PC1的端口以外的所有端口进行转发，同时交换机会记录PC1的MAC和对应的端口。 转发： 交换机根据MAC地址表单播转发数据帧。 更新： 交换机MAC地址表的老化时间式300秒，操过这个老化时间里面的条目会自动清除。 交换机如果发现一个帧的入端口和MAC地址表中的源MAC地址的所在端口不同，交换机将MAC地址重新学习到新端口。 交换机转发数据帧的方式： 交换机转发数据帧的方式分为三种。 第一种式快速转发，快速转发指的式交换机收到一帧之后，看一看帧的目的MAC，然后转发出去，不做差错校验。 第二种式存储转发，交换机收到这一帧之后，存储起来做差错校验，如果这一帧没有问题再通过目的MAC地址转发，优点是引入了差错校验，缺点是延迟提高了。 第三种是两种的折中，碎片丢弃式，接收到这一帧前64个字节之后做校验，如果这个长度小于64个字节的意味这个是冲突碎片，直接丢弃。 堆叠和级联： 堆叠和级联是为了解决交换机端口不够用的情况。 交换机的连接方式有两种，一种是堆叠，一种是级联。 级联可以通过一根双绞线再任何网络设备厂家的交换机之间进行。 级联可以使用普通端口级联，也可以使用uplink端口级联。 堆叠只有再自己厂家的设备之间进行。 堆叠需要专用的堆叠模块和堆叠线缆。 堆叠之后的所有交换机可视为一个整体交换机来进行管理。 堆叠方式： 堆叠方式有两种，一种是菊花链式堆叠，所有的交换机通过堆叠线缆进行依次连接，首尾两台也互相连接。 另一种堆叠方式式新型的堆叠模式，这一种堆叠模式可以提高转发效率，但是稳定性不如菊花链式。 菊花链式堆叠： 新型式堆叠：