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正文內(nèi)容

自學(xué)考試網(wǎng)絡(luò)工程總結(jié)筆記(04749)(編輯修改稿)

2025-07-22 03:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 使用“0比特插入和刪除算法”實現(xiàn)透明傳輸。HDLC使用的是面向比特的首位標(biāo)志成幀算法,即使用0x7E作為幀的首位標(biāo)志;而PPP在異步線路上使用的成幀方式是面向字符的首尾標(biāo)志字符算法。以太網(wǎng)上的PPP封裝 隨著xDSL技術(shù)、寬帶接入技術(shù)的廣泛應(yīng)用,PPP又被廣泛用于以太網(wǎng)上,這就是PPPoE。PPPoE在兩個階段以太網(wǎng)幀的類型域的值是不同的,在發(fā)展階段,以太網(wǎng)的類型域填充為0x8863,在會話階段,以太網(wǎng)的類型域填充為0x8864。PPPoE數(shù)據(jù)報文最開始的4位為版本域,緊接在版本域后的4位是類型域。 PPP的子層 為了適應(yīng)多種物理和網(wǎng)絡(luò)層,PPP劃分了相應(yīng)的LCP子層和NCP子層以完成不同功能。PPP首先通過發(fā)送LCP報文來配置和測試鏈路,建立起LCP連接。鏈路層激活后,需要的話可以進行認(rèn)證,最后要通過發(fā)送相應(yīng)的NCP報文建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)子層連接。 LCP:LCP位于物理層之上,負(fù)責(zé)設(shè)備之間鏈路的創(chuàng)建、維護和終止。LCP的報文分為3種:鏈路配置報文、鏈路中止報文、鏈路維護報文。 NCPNCP主要完成點對點通信設(shè)備之間網(wǎng)絡(luò)子層所需參數(shù)的配置,功能是網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商。 認(rèn)證協(xié)議 PPP另外一種常用到的功能是接入認(rèn)證,即通過某種機制保證許可用戶才能進入網(wǎng)絡(luò),常用的有PAP認(rèn)證和CHAP認(rèn)證兩種。 PAP認(rèn)證PAP是一種兩次握手的認(rèn)證協(xié)議,它采用明文方式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名和口令。 CHAP認(rèn)證CHAP是一種三次握手認(rèn)證協(xié)議,它在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名,但不傳輸口令。CHAP采用隨機數(shù)合MD5的方式進行認(rèn)證,過程由接入服務(wù)器發(fā)起,連接期間可多次認(rèn)證 PPP鏈路的建立 為了在線路上傳送PPP數(shù)據(jù)報文,首先需要建立PPP的點到點鏈路。典型的PPP鏈路建立過程,可以分為3個階段:鏈路建立階段、認(rèn)證階段和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段。 鏈路建立階段 認(rèn)證階段 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段 PPPoE 前面講解的PPP鏈路可以是PSTN的電路,也可以是幀中繼、ATM等虛電路。 與PPP鏈路的建立方式不同。PPPoE鏈路的建立要經(jīng)過PPPoE的發(fā)展階段和PPPoE的會話階段。發(fā)展階段是PC主機在廣播式的網(wǎng)絡(luò)上搜尋寬帶接入服務(wù)器BRAS,并在多個可能的寬帶接入服務(wù)器中確定其一,建立點到點關(guān)系的過程。會話階段則是PPP的LCP、認(rèn)證、NCP的會話過程。與PPP不同的是,PPPoE的數(shù)據(jù)報文被封裝成以太網(wǎng)的幀進行傳送。目前小區(qū)寬帶LAN接入、ADSL接入等技術(shù)都使用PPPoE技術(shù)。 發(fā)現(xiàn)階段用戶主機首先主動發(fā)送廣播包PADI尋找接入服務(wù)器,接入服務(wù)器收到PADI報文后回應(yīng)PADO,主機在回應(yīng)PADO的接入服務(wù)器中選擇一個合適的,并發(fā)送PADR單播的請求報文告知接入服務(wù)器,接入服務(wù)器收到PADR包后開始為用戶發(fā)配一個唯一的會話標(biāo)識符Session ID,啟動PPP狀態(tài)機以準(zhǔn)備開始PPP會話,并發(fā)送一個攜帶該會話標(biāo)識符Session ID的會話確認(rèn)包PADS。 會話階段 包括LCP、認(rèn)證、NCP這3個協(xié)議的協(xié)商過程。 PPPoE還包括一個PADT報文,用來終止一個PPPoE會話。 WLAN簡介 無線局域網(wǎng)可以提供更好的解決方案,WLAN利用電磁波在空中收發(fā)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到354Mbps,且無需線纜介質(zhì),是非常有效的用戶接入方式。WLAN的協(xié)議構(gòu)成。,支持的數(shù)據(jù)傳輸速率是1Mbps和2Mbps。無線射頻傳輸方法采用跳頻擴頻和直接序列擴頻,采用載波偵聽多路訪問/沖突避免方式進行信道共享控制。,規(guī)定該層使用ISM5GHz的頻段,該標(biāo)準(zhǔn)采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù),傳輸速率為654Mbit/s。 WLAN組網(wǎng)結(jié)構(gòu) ,規(guī)定了兩種無線局域網(wǎng)設(shè)備:接入點(AP)和站點(STA)。AP通常作為網(wǎng)橋設(shè)備,帶有一個LAN接口和一個連接WLAN的射頻收發(fā)信機,而STA實際上是一個無線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備NIC,用于連接主機和AP。:獨立基本服務(wù)組和擴展服務(wù)組。 獨立基本服務(wù)組 IBSS是一種對等網(wǎng)絡(luò)形式,所有站點在網(wǎng)絡(luò)中通信的地位是平等的。,稱BSSID同步。擴展服務(wù)組 ESS由多個基本服務(wù)組構(gòu)成,每個BSS都有一個無線訪問點AP提供通信服務(wù),不同BSS通過AP之間的分布系統(tǒng)互連,站點可以在多個BSS之間移動。ESS網(wǎng)絡(luò)站點間的通信關(guān)系、工作過程、幀格式與IBSS相比增加了關(guān)聯(lián)和重新關(guān)聯(lián)過程以支撐站點在不同AP下的移動,站點間不能直接通信,通過AP中繼轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)。 BSSID的同步和關(guān)聯(lián)過程ESS網(wǎng)絡(luò)依靠網(wǎng)絡(luò)名和BSSID來標(biāo)識,SSID是ESS網(wǎng)絡(luò)的名稱,不同網(wǎng)絡(luò)的名稱不相同,BSSID用于標(biāo)識ESS網(wǎng)絡(luò)中的AP,當(dāng)站點在移動時,可以通過BSSID來感知AP的變化信息。 越區(qū)切換越區(qū)切換只能發(fā)生在具有相同SSID的AP之間。第4章 IP路由 路由技術(shù)路由協(xié)議是通過執(zhí)行某種路由算法來完成路由選擇的一個協(xié)議,分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由。靜態(tài)路由是在路由器中事先設(shè)置固定的路由表,優(yōu)先級最高,優(yōu)點是簡單、高效、可靠,適用于規(guī)模較小、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)。動態(tài)路由會自動更新自身的路由表,適用于規(guī)模大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜和易變的網(wǎng)絡(luò),缺點為占用網(wǎng)絡(luò)寬帶和CPU資源。根據(jù)是否在同一個自治域內(nèi)部使用可將動態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)自治域是指一個具有統(tǒng)一管理機構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò)。自治域內(nèi)部采用的路由協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議,常見的有RIP,OSPF協(xié)議等;外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個自治域之間的路由選擇,常見的有BGP。由于網(wǎng)絡(luò)中連接大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機,完全用人工的方法不合理因而設(shè)計了一套機制來完成報文轉(zhuǎn)發(fā)機制:有編址、尋址、轉(zhuǎn)發(fā)、路由表4部分組成。 IP協(xié)議中的地址結(jié)構(gòu)IP地址由兩部分組成,一部分為網(wǎng)絡(luò)地址,另一部分為主機地址。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址的不同分配,可將IP地址分為A,B,C,D,E五類網(wǎng)絡(luò)號的位數(shù)直接決定了可分配的網(wǎng)絡(luò)數(shù),主機號的位數(shù)決定了可分配的最大主機數(shù)。通過IP地址的二進制值與子網(wǎng)掩碼的二進制值進行“與”運算,可以確定某個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址和主機號,即子網(wǎng)掩碼中1對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址,0對應(yīng)的是主機地址 IP網(wǎng)絡(luò)中報文的轉(zhuǎn)發(fā)機制TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分為二種:一種是直接交付,另一種是間接交付。TCP/IP子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是由路由器完成的,路由器從功能上分為路由選擇部分和分組轉(zhuǎn)發(fā)部分。路由選擇部分的任務(wù)是根據(jù)路由選擇協(xié)議構(gòu)造路由表,并定期更新和維護路由表分組轉(zhuǎn)發(fā)部分由三部分組成:交換機構(gòu)、輸入端口、輸出端口。1. 路由表在路由表中采用所謂下一跳的方法來表示路由,路由的代價用管理距離和費用來表示:管理距離是根據(jù)路由的來源來確定路由的優(yōu)先級?;ㄙM是在相同的管理距離下進一步區(qū)分路由的優(yōu)先級舉例: C [0/1] is directly connected fastethernet3/ * active C 表示是直連路由 [0/1]表示管理距離是0(直連路由),花費(Cost)是1 is directly connected fastethernet3/ active表示路由狀態(tài)是可用的舉例:O IA [110/21785] via . fastethernet3/0 * activeO IA 表示OSPF的域內(nèi)的路由via . fastethernet3/其余:D 表示為EIGRP用show ip route 顯示luyoubiaoxinxi2.路由選擇 路由器在選路時先按目的網(wǎng)段地址選擇路由,如果有多個路由滿足條件 則按路由的精度再進行篩選,如果結(jié)果還是不唯一的,則用Cost選擇最好的路由,最后可能出現(xiàn)多個路由,這時路由器不再選擇。 RIPRIP(路由信息協(xié)議)是使用最廣泛的距離矢量路由協(xié)議 RIP工作原理RIP是基于VD算法的內(nèi)部動態(tài)路由協(xié)議,因此VD算法又稱為距離矢量算法?;竟ぷ髟恚好恳粋€路由器維護一張路由表,該路由表以子網(wǎng)中每一個目標(biāo)為索引,記錄到達該目標(biāo)的時間估計或距離估計,以及對應(yīng)的首選輸出線路,所有使用RIP的路由器周期性的向外廣播路由刷新報文,在接受到來自各個鄰居路由器的路由表后,根據(jù)這些路由表來重新計算自己到達各個網(wǎng)絡(luò)的最佳路由RIP主要包括以下方面:一、計算距離矢量距離矢量路由協(xié)議利用度量來跟蹤它和所有已知目的地間的距離,唯一的距離矢量單位是跳數(shù)。二、更新路由表RIP依賴三個計時器來維護路由表:更新計時器(只有一個)、路由暫休計時器、路由清除計時器三、激活路由更新,每30S激活一次,通過更新計時器。四、識別無效路由,每180S識別一次,通過路由暫休計時器。路由信息過期,路由器被通過某條路由不可達。五、清除無效路由,每240S清除一次,通過路由清除計時器。 路由表的初始方式有三種(1) 路由器系統(tǒng)啟動時,從外存讀入一個完整的路由表,常駐系統(tǒng)內(nèi)存以供使用;系統(tǒng)關(guān)閉時再將當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)存中的路由表寫回外存,供下次再使用(2) 系統(tǒng)啟動時,只構(gòu)造一個空表,通過執(zhí)行顯示命令來填充(3) 系統(tǒng)啟動時,從與本路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)地址中,推導(dǎo)出一組初始路由,當(dāng)然通過初始路由只能訪問相連網(wǎng)上的主機。初始化的VD路由表中各路由的距離均為0.2. 路由表的更新與維護路由項主要包括目的地址、下一跳地址和路由開銷。距離向量算法總是基于一個這樣的事實:路由數(shù)據(jù)庫中的路由已是目前通過報文交換得到的最佳路由。同時,報文交換僅限于相鄰的實體間。RIP網(wǎng)絡(luò)中,通常說的路由經(jīng)過的路由器個數(shù),既是跳數(shù)。 RIP的缺陷RIP在使用中存在以下缺點(1)RIP的可靠性和安全性無法得到保證 (2)RIP沒有選擇最優(yōu)路徑 (3)RIP浪費帶寬 (4)RIP會產(chǎn)生環(huán)形路由 (5)RIP不適合大型網(wǎng)絡(luò) RIP規(guī)定跳數(shù)超過16為不可達面對以上的缺陷,做出了以下4種常用優(yōu)化措施 抑制計時(可以減少路由的浮動) 水平分割(緩解路由循環(huán)) 路由毒化(解決路由循環(huán)) 觸發(fā)更新(緩解路由循環(huán))RIP工作在UDP上端口是520,可以以不同的UDP端口發(fā)送請求報文,接收端通常是520,同時,這也是RIP產(chǎn)生廣播報文的源端口。 RIP v1的缺陷(1)過于簡單,以跳數(shù)為依據(jù)計算度量值,經(jīng)常得出非最優(yōu)路由 (2)度量值以16為限,不適合大的網(wǎng)絡(luò) (3)安全性差,接受來自任何設(shè)備的路由更新 (4)不支持無類IP地址和VLSM (5)收斂緩慢,時間經(jīng)常大于5分 (6)消耗帶寬很大 RIP v2的改進 (1)每個路由條目都攜帶自己的子網(wǎng)掩碼 (2)路由選擇更新具有認(rèn)證功能 (3)每個路由條目都攜帶下一跳地址和外部路由標(biāo)志 (4)組播路由更新 (5)支持可變長子網(wǎng)掩碼,是一個無類別的路由選擇協(xié)議。 路由器設(shè)置R1(config) router rip 啟動rip協(xié)議R1(configrouter) network 通告直連網(wǎng)段R1(configrouter) network 通告直連網(wǎng)段默認(rèn)情況下,cisco路由器可以接受RIP v1和v2報文,只能發(fā)送v1報文。 OSPFOSPF(開放最短路徑優(yōu)先)是一種基于鏈路狀態(tài)算法的分層次路由協(xié)議,層次中最大的實體是AS(自治系統(tǒng))。因而把AS劃分為多個區(qū)域。 OSPF由二個互相關(guān)聯(lián)的主要部分組成:Hello協(xié)議和“可靠泛洪”機制Hello協(xié)議檢測鄰居并維護鄰接關(guān)系,可靠泛洪算法可以確保同一域中的所有OSPF路由器始終具有一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,而該數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了對域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌窢顟B(tài)的映射。 OSPF基本概念 OSPF使用的鏈路狀態(tài)路由與RIP所使用的距離向量路由的本質(zhì)區(qū)別在于,鏈路狀態(tài)路由中,每一個路由器所獲得的信息不僅僅局限于鄰居路由器的路由表信息,而是對整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)都有完整的記錄。路由器收集其所在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域上各路由器的鏈路狀態(tài)信息,生成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。OSPF協(xié)議引入“分層路由”的概念,將網(wǎng)絡(luò)分割成一個主干連接的一組相互獨立的部分,這些相互獨立的部分被稱為區(qū)域,主干的部分稱為主干區(qū)域,Area0為主干區(qū)域,根據(jù)路由器所連接的物理網(wǎng)絡(luò)不同,將OSPF劃分為4種類型:廣播多路訪問型、非廣播多路訪問型、點到點型、點到多點型內(nèi)部路由器:所有端口在同一區(qū)域的路由器,維護一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫主干路由器:具有連接主干區(qū)域端口的路由表區(qū)域邊界路由器:具有連接多區(qū)域端口的路由器,一般作為一個區(qū)域的出口自治系統(tǒng)邊界路由器:至少擁有一個連接外部自治域網(wǎng)絡(luò)端口的路由器,負(fù)責(zé)將非OSPF網(wǎng)絡(luò)信息傳入OSPF網(wǎng)絡(luò)。 OSPF的特點與RIP相比 OSPF具有以下特點(1)可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)(2)路由變化收斂速度快 (3)無路由自環(huán)(4)支持變長子網(wǎng)掩碼(5)支持等值路由(6)支持區(qū)域劃分和路由分級管理(7)支持驗證(8)支持組播地址發(fā)送協(xié)議報文 協(xié)議操作(1)建立路由器的鄰接關(guān)系(2)選舉DR/BDR(3)發(fā)現(xiàn)路由器(4)選擇適當(dāng)?shù)穆酚善鳎?)維護路由信息鄰接關(guān)系是指OSPF路由器以交換路由信息為目的,在所選擇的相鄰路由器之間建立的一種關(guān)系。路由器接收到含有自身ID信息的hello報文之后,在點到點網(wǎng)絡(luò)中,路由器將直接和對端路由器建立鄰接關(guān)系,并且該路由器直接進入第三步操作:發(fā)現(xiàn)其他路由器;如果為multiaccess網(wǎng)絡(luò),該路由器進入選舉步驟。選舉利用hello報文內(nèi)的ID和優(yōu)先權(quán)字段值來確定。目前常用的SPF算法是dijkstra算法。路由信息自動更新時間為30min。 OSPF使用TCP作為傳輸層協(xié)議。OSPF協(xié)議采用增量傳輸?shù)姆椒?,來使鄰接路由器保持一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。 OSPF與RIP的區(qū)別目前用的較多的路由協(xié)議有R
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