【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，采用SPF算法，在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有路由器交換LSA，構(gòu)建LSDB，每臺(tái)路由器以本路由器為根，基于LSDB執(zhí)行SPF算法，生成SPF樹(shù)，計(jì)算到每個(gè)目的地的最短路徑，產(chǎn)生路由表。OSPF術(shù)語(yǔ)鏈路（Link）：當(dāng)一個(gè)接口被加入到OSPF進(jìn)程中時(shí)，它就被認(rèn)為是OSPF的一個(gè)鏈路。鏈路狀態(tài)（LinkState）：鏈路狀態(tài)信息，包括接口的IP地址和子網(wǎng)掩碼、接口的網(wǎng)絡(luò)類型（比如是廣播式的以太網(wǎng)，還是串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，或者是其他鏈路）、鏈路的花費(fèi)（根據(jù)接口的帶寬進(jìn)計(jì)算）、鏈路上的鄰居。路由器ID（簡(jiǎn)稱RID）：路由器ID是一個(gè)用來(lái)標(biāo)識(shí)此路由器的IP地址，可以在OSPF路由進(jìn)程中手工指定；如果沒(méi)有指定，路由器選擇所有環(huán)回接口中最高的IP地址作為路由器ID；如果沒(méi)有環(huán)回接口被使用，路由器將選擇所有激活的物理接口中最高的IP地址作為路由器ID。鄰居（Neighbor）：兩臺(tái)或更多路由器連接在一個(gè)公共的網(wǎng)絡(luò)上，如兩臺(tái)路由器通過(guò)串行接口相連，多臺(tái)路由器通過(guò)以太網(wǎng)接口相連。鄰接（Adjacentcy）：鄰接是兩臺(tái)路由器之間的關(guān)系，這兩臺(tái)路由器允許直接交換路由更新數(shù)據(jù)。OSPF只與建立了鄰接關(guān)系的鄰居共享路由信息。并不是所有的鄰居都可以成鄰接關(guān)系，這要取決于網(wǎng)絡(luò)的類型和路由器的配置；并不是有鄰接關(guān)系的路由器都是鄰居，CCNP中會(huì)涉及虛電路，兩臺(tái)路由器并不是直接相連，也可以共享路由信息。區(qū)域（Area）：OSPF通過(guò)劃分區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)分層設(shè)計(jì)。OSPF是以鏈路劃分區(qū)域的，通過(guò)劃分區(qū)域，將LSA擴(kuò)散限制在區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而可以減少每個(gè)區(qū)域內(nèi)路由表?xiàng)l目，還可將區(qū)域內(nèi)的拓?fù)渥兓挠绊懴拗圃诒緟^(qū)域內(nèi)。Area 0被稱為骨干區(qū)域，骨干區(qū)域路由器具有整個(gè)AS的所有路由條目，對(duì)路由器的配置要求相對(duì)較高。指定路由器（Designated Router，簡(jiǎn)稱DR）：當(dāng)OSPF路由器被連接到多路訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)候，需要選擇一臺(tái)指定路由器（DR），該路由器代表多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器，每臺(tái)路由器都把拓?fù)渥兓l(fā)往DR和BDR。然后由DR通知訪多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器。備用的指定路由器（Backup Designated Router，簡(jiǎn)稱BDR）：備用的指定路由器，當(dāng)DR因故離線時(shí)，BDR轉(zhuǎn)變成DR，接替DR的工作?；ㄙM(fèi)（Cost）：每條鏈路都有一個(gè)花費(fèi)。花費(fèi)是根據(jù)鏈路的帶寬計(jì)算而來(lái)的，并可以人為地修改。OSPF使用的唯一度量值就是花費(fèi)。OSPF支持的網(wǎng)絡(luò)類型：PointtoPoint，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，最典型的就是串行線路Broadcast Multiaccess，廣播的多路訪問(wèn)，最典型的就是以太網(wǎng)NonBroadcast Multiaccess，非廣播的多路訪問(wèn)，最典型的就是幀中繼。Pointtomultipoint，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)Virtual Links，虛電路，兩臺(tái)路由器間不需要直接相鄰，也能建立起鄰接關(guān)系。說(shuō)明：OSPF不是一個(gè)以路由器為中心的協(xié)議，而是一個(gè)以連接為中心的協(xié)議。兩臺(tái)路由器要交換路由信息，必須要先成為鄰居。鄰居之間要傳輸路由信息必須要先成為鄰接，并不是所有的鄰居都可以成為鄰接。路由器建立鄰接關(guān)系的主要目的是確定它可以與哪些路由器建立雙向通信，以及需要與哪些路由器形成鄰接。交換機(jī)典型的分級(jí)設(shè)計(jì)模型把網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)成三層：接入層（Access）、匯聚層（Distribution）和核心層（Core）。接入層為終端設(shè)備提供訪問(wèn)接口。匯聚層位于接入層和核心層之間，它把核心層同網(wǎng)絡(luò)的其他部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。該層的目的是實(shí)現(xiàn)VLAN間的通信和廣播域的劃分，并定義了網(wǎng)絡(luò)的策略。策略是控制某些類型通信的一種方法，這些通信類型包括路由更新、路由匯總、VLAN間通信、地址聚合、訪問(wèn)控制和路由的重分布等。核心層只有一個(gè)用途，那就是快速轉(zhuǎn)發(fā)。在該層的設(shè)備不應(yīng)該承擔(dān)訪問(wèn)列表檢查、數(shù)據(jù)加密、MAC地址綁定、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、路由匯聚或其他影響數(shù)據(jù)快速交換的任務(wù)。交換機(jī)與路由器的硬件組成相似，但交換機(jī)上沒(méi)有AUX（Auxiliary Port，輔助配置端口）。交換機(jī)的遠(yuǎn)程登陸：路由器任何一個(gè)接口均可配置IP地址，交換機(jī)則不同，對(duì)于二層交換機(jī)來(lái)說(shuō)，所有的端口都是二層端口，是不可以配置IP地址的；多數(shù)三層交換機(jī)，在默認(rèn)情況下端口仍然是二層的，不可以配置IP地址，但可以通過(guò)命令，把二層的端口轉(zhuǎn)變成三層的端口，就可以配置IP地址了。二層交換機(jī)雖然不能路由，但本身可以被配置一個(gè)IP地址，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)的遠(yuǎn)程管理。MAC地址表有一個(gè)老化時(shí)間，默認(rèn)是5分鐘，如果交換機(jī)在5分鐘之內(nèi)沒(méi)有再收到一個(gè)MAC地址表?xiàng)l目的數(shù)據(jù)幀，交換機(jī)將從MAC地址表中清除這個(gè)MAC地址條目；如果收到，則刷新MAC地址表項(xiàng)的老化時(shí)間。以太網(wǎng)的工作原理：在以太網(wǎng)中，數(shù)據(jù)包被發(fā)送出去之前，首先要進(jìn)行拆分（把大的包進(jìn)行分組）、封裝（在網(wǎng)絡(luò)層添加源IP地址和目標(biāo)IP地址，在數(shù)據(jù)鏈路層添加源MAC地址和下一跳的MAC地址），變成二進(jìn)制的比特流。以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)的傳輸僅知道目標(biāo)的IP地址是不夠的，還需要知道下一跳MAC地址，這需要借助于另外一個(gè)協(xié)議——ARP協(xié)議ARP的工作原理：在ARP查詢中：“以太網(wǎng)的目的地址”為0xFFFFFFFFFFFF廣播地址；“以太網(wǎng)源地址”為本機(jī)網(wǎng)卡的MAC地址；“幀類型”為0x0800，表示IP地址；“OP”為ARP請(qǐng)求或應(yīng)答，ARP請(qǐng)求包的OP值為1，應(yīng)答包為2；“發(fā)送端以太網(wǎng)地址”為發(fā)送者的MAC地址；“發(fā)送端IP”為發(fā)送者的IP地址；這里“目的以太網(wǎng)地址”為0x000000000000；“目的IP”為查詢MAC地址的IP地址。此包以廣播形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，局域網(wǎng)中所有的計(jì)算機(jī)均收到此包，只有本機(jī)IP地址為“目的IP”的計(jì)算機(jī)對(duì)此包進(jìn)行響應(yīng)，并回復(fù)此包。當(dāng)“發(fā)送端”收到此ARP應(yīng)答包后，即獲得目標(biāo)IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址，然后就可進(jìn)行數(shù)據(jù)包的封裝了。IP地址沖突：用任意的MAC地址（非被攻擊者真實(shí)的MAC地址）填充“發(fā)送端以太網(wǎng)地址”字段，用被攻擊者的IP地址填充“發(fā)送端IP”字段，用被攻擊者的真實(shí)MAC地址填充“目的以太網(wǎng)地址”字段，用被攻擊者的IP地址填充“目的IP”字段，OP的值為2。當(dāng)被攻擊者收到這樣的ARP應(yīng)答后，就認(rèn)為本機(jī)的IP地址在網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)被使用，彈出IP地址沖突對(duì)話框。ARP欺騙：用錯(cuò)誤的MAC地址和IP地址對(duì)應(yīng)起來(lái)欺騙其他主機(jī)，使其他主機(jī)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)失敗。ARP攻擊：用本機(jī)的MAC地址和被欺騙的IP地址向外宣告，從而達(dá)到欺騙目標(biāo)主機(jī)的目的，起來(lái)中間人攻擊的效果。級(jí)聯(lián)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)把多臺(tái)相同的交換機(jī)連接起來(lái)。根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，兩臺(tái)交換機(jī)間距離也不同，級(jí)聯(lián)的速度要受傳輸介質(zhì)的影響，傳輸介質(zhì)的帶寬一般是100Mb/s或1000Mb/s。此外，級(jí)聯(lián)還會(huì)增加延時(shí)，級(jí)聯(lián)的交換機(jī)越多，查詢MAC地址表的次數(shù)越多，花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)。堆疊是通過(guò)專門(mén)的堆疊模塊和堆疊線纜，把多臺(tái)交換機(jī)堆疊在一起，相當(dāng)于一臺(tái)交換機(jī)，只不過(guò)端口的數(shù)量增加了。堆疊的線纜一般都在1000Mb/s以上。但堆疊線纜長(zhǎng)度不般不超過(guò)一米，堆疊限制了網(wǎng)絡(luò)的范圍。堆疊比級(jí)聯(lián)的速度要快，只需要查找一次MAC地址表，也就是查詢總的MAC地址表。交換機(jī)上的端口類型：思科交換機(jī)的端口類型有三種：交換端口（switchport）、路由端口（no switchport）和SVI端口（Switch Virtual Interface，交換機(jī)虛擬端口）。交換端口是一個(gè)二層端口，不能配置三層的IP地址；路由端口和SVI端口都是三層端口，可以配置IP地址。二層交換機(jī)：思科二層交換機(jī)只有兩種類型的端口：交換端口（二層交換機(jī)上的物理端口就是一個(gè)二層的交換端口）和SVI端口（二層交換機(jī)也可以被配置一個(gè)IP地址，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)的遠(yuǎn)程管理）。三層交換機(jī)：思科三層交換機(jī)有三種類型的端口：交換端口、路由端口和SVI端口。第三層交換機(jī)根據(jù)OSI模型網(wǎng)絡(luò)層的IP地址完成端到端的數(shù)據(jù)交換，主要應(yīng)用于不同VLAN子網(wǎng)間的路由。當(dāng)某一信息源的第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)入第三層交換（路由）后，交換機(jī)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，并將該表存儲(chǔ)起來(lái)，如同一信息源的后續(xù)數(shù)據(jù)流再次進(jìn)入交換機(jī)，交換機(jī)將根據(jù)第一次產(chǎn)生并保存的地址映射表，直接從第二層由源地址傳輸?shù)侥康牡刂?，不再?jīng)過(guò)第三層路由系統(tǒng)部分處理，提高了數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率。虛擬局域網(wǎng)技術(shù)：VLAN的類型：基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN和基于IP地址的VLAN.基于端口的VLAN：基于端口的VLAN是最常用的VLAN劃分方式，幾乎被所有的交換機(jī)所支持。所謂基于端口的VLAN，是指由網(wǎng)絡(luò)管理員使用網(wǎng)管軟件或直接設(shè)置軟件，將某端口直接強(qiáng)制性地分配給某個(gè)VLAN。這種劃分方式也稱為靜態(tài)VLAN。同時(shí)，由于不同VLAN間的端口不能相互通信，因此，每個(gè)VLAN都有自己獨(dú)立的生成樹(shù)。此外，交換機(jī)之間在不同VLAN中可以有多個(gè)并行鏈路，以提高VLAN內(nèi)部的交換速率，增加交換機(jī)之間的帶寬。需要注意的是，不僅可以將同一交換機(jī)的不同端口劃分為同一個(gè)VLAN，而且還可以設(shè)置跨越交換機(jī)的VLAN，即將不同交換機(jī)的不同端口劃分至同一個(gè)VLAN，這就完全解決了位于不同物理位置和連接至不同交換機(jī)中的用戶如何使之處于同一VLAN的難題。不同交換機(jī)上具有相同ID的VLAN，可借助一條鏈路實(shí)現(xiàn)彼此之間的鏈接，用于連接VLAN的鏈路，稱之為VLAN中繼（VLAN Trunk）。