云计算笔记_云计算 学习 笔记

网路基础

1.应用层：抽象语言------编码 

2.表示层：编码-----二进制

3.介质访问控制层：数据链路层子层，分配信道使用

4.物理层:建立物理连接，传输等

人类最早的网络-----对等网 

节点增加

距离延长 

网线的学名：RJ-45双绞线   最长传输距离：100M  

直线型拓扑：

环形拓扑：

树状拓扑：

波环型（全网状）拓扑：

星型结构：

HUB集线器--------安全  延时   地址  冲突 

地址：全球唯一 出厂即烧录 格式相同  MAC地址：48位二进制构成以16进制显示 

Window+R  输入cmd

冲突：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测机制

                    ------------------------排队

机制解析：

首先使用监听功能，当发现有消息再发送时，停止自身消息发送，并且随时准备进入下一个阶段

当前消息发送完成时，立刻发送自身消息。

3.当消息相撞时，会给彼此发送一个阈值，因为发送的阈值时随机的，故一定会有大小之分，达到阈值后发送自身消息。

结论：虽然解决了冲突问题，但是大大增加了延时

无限的传输距离

没有冲突

形成单播 

4.提高了端口密度

网桥----

---------交换机 

速率公式：约等于（带宽/8）85% 

交换机的工作过程：

1.当数据帧进入交换机后，交换机会先查看数据帧中的源MAC地址，并且将进入接口与其映射到本地的MAC地址表中，随后再基于MAC地址表查看目标MAC地址，若有记录，则直接根据MAC地址表发送；若没有记录，则进行泛洪。

泛洪：向除了进入接口以外的所有接口进行发送

泛洪区域：泛洪范围越大，网络就会越大 

MAC地址表的老化时间：300s

对等网------变大网络-----无限的传输距离  无冲突 单播 ------网桥------交换机----介质访问控制层--------MAC地址 ----认识则单播  不认识则泛洪  因为泛洪范围过大------路由器----网络层-----IP------IP地址     

路由器（每一个路由器的接口都是一个泛洪范围的终点）

IPV4地址：32位二进制构成 存在网络位和主机位的区分；网络位用于标识所在范围；选取点分十进制标识。

00000000     0           

00000001     1                   

00000010     2

00000100     4                         

00001000     8                  

00010000    16

00100000    32

01000000    64

10000000   128

192.168.2.1   11000000.10101000.00000010.00000001

172.16.20.20  10101100.00010000.00010100.00010100 

 ARP地址解析协议：通过一种地址找到另一种地址 

192.168.1.1   255.255.255.0

11000000.10101000.00000001.00000001

11111111.11111111.11111111.00000000

192.168.2.1   255.255.255.0        

11000000.10101000.00000010.00000001

11111111.11111111.11111111.00000000

       

子网掩码的特性：由连续的1和连续的0构成 也为32位

子网掩码连续的1所对应的部分就为网络位，连续的0对应主机位

IP地址必须包括子网掩码

网络层：IP

IP地址：32位二进制构成   点分十进制标识 

128 64 32 16 8 4 2 1

例：11000000.10101000.00000001.00000000 

        192.168.1.0

ARP：地址解析协议：通过一种地址找到另一种地址 

广播：在同一泛洪区域内，迫使桥换机进行泛洪。

广播--广播域       广播域=泛洪区域  

ARP的工作原理：ARP先通过广播发送请求包，所有收到广播的设备都将其源IP与源MAC相互映射记录在本地的ARP缓存表中，随后，查看目标IP/MAC是否为自己，若不是则丢弃该数据，若是，则以单播的形式进行回复。  在之后的传输中，将优先查看本地的ARP缓存表，若有记录则直接按照记录执行单播即可，若没有记录，则发送ARP请求包获取。

ARP缓存表老化时间：180s 

PC访问其他设备时，会先基于对方的IP地址进行网络位的判断，若在同一广播域之内，则直接发送即可。若不在同一广播域之内，则封装目标MAC地址至自己的网关，由路由器代为转发

PV4详解：网络位+主机位，32位二进制构成，包含多个协议，如：ARP（地址解析协议）、RARP（逆地址解析协议）、ICMP（互联网控制消息协议）、TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。这些协议在IP网络中发挥着不同的作用，如地址解析、数据包转发和错误报告等。

IPV6地址：128位二进制构成  冒分16进制显示

IP地址存在ABCDE五类：

ABC类地址：单播地址

D类地址：组播地址

E类地址：保留地址 

ABC类地址：单播地址----既可以作为源IP也可以作为目标IP使用。

D类地址：只能作为目标IP 

E类地址：未有特定用途

基于IP地址的第一个8位进行分类：

A类：1-126   前8位为网络位

B类：128-191  前16位为网络位

C类：192-223  前24位为网络位

D类：224-239  不分网络位主机位

E类：240-255  

A类地址：255.0.0.0

B类地址：255.255.0.0

C类地址：255.255.255.0 

特殊地址：

一：127  环回地址 127.0.0.1-127.255.255.255  用于排错的历程分析

二：255.255.255.255  受限广播地址  在不知道对方IP以及MAC地址的时候使用 

三：主机位全0   它并不是一个单播地址，不能被配置为IP   网段

192.168.1.0  255.255.255.0  ； 192.168.1.0/24

192.168.0.0/16   255.255.0.0      192.168.1.128/26

11000000.10101000.00000001.10000000

11111111.11111111.11111111.11000000

四：主机位全1  它并不是一个单播地址，不能被配置为IP。

192.168.1.255/24   直接广播地址 

五：0.0.0.0     既代表所有地址 也代表没有地址

六：169.254.0.0/16  本地链路地址  自动私有地址 

VLSM---可变长子网掩码----子网划分

192.168.1.0/24   

主机数范围：主机位全0----主机位全1

192.168.1.0/24-----192.168.1.255/24   256个 可用254

例：

92.168.1.0/24   划分为4个子网 (向后借位  例：划分七个子网--向后借三位)

11000000.10101000.00000001.00111111

11111111.11111111.11111111.11000000

192.168.1.1/26----192.168.1.62/26 

11000000.10101000.00000001.01111111

11111111.11111111.11111111.11000000

192.168.1.65/26-----192.168.1.126/26

11000000.10101000.00000001.10111111

11111111.11111111.11111111.11000000

192.168.1.129/26-----192.168.1.190/26

11000000.10101000.00000001.11111111

11111111.11111111.11111111.11000000

192.168.1.193/26------192.168.1.254/26 

172.16.0.0/15  划分为4个子网 且 写出可用主机数范围 

10101100.00010000.01111111.11111111

11111111.11111111.10000000.00000000

172.16.0.0/17

172.16.0.1/17--------172.16.127.254/17

10101100.00010000.11111111.11111111

11111111.11111111.10000000.00000000

172.16.128.0/17

172.16.128.1/17-----172.16.255.254/17

10101100.00010001.01111111.11111111

11111111.11111111.10000000.00000000

172.17.0.0/17

172.17.0.1/17----172.17.127.254/17

10101100.00010001.11111111.11111111

11111111.11111111.10000000.00000000

172.17.128.0/17

172.17.128.1/17---------172.17.255.254/17

CIDR---无类域间路由----子网汇总 

取相同位，去不同位

例：

192.168.0.0/24   11000000.10101000.00000000.00000000

192.168.1.0/24   11000000.10101000.00000001.00000000

11000000.10101000.00000000.00000000  192.168.0.0/23

TCP（传输控制协议）面向连接的可靠协议；

在完成传输层基本工作的同时，还要保证数据传输的可靠性。

面向连接-------三次握手  建立客户端对服务端的虚链路

SYN=发起一次链接，同时表明自身状态 

ACK=代表确认

传输途中

四次挥手

FIN：断开    ，特殊情况：RST 重连，TCP严重错误且重连，PSH加急接受 ， URG紧急指针 。

可靠性------4种可靠性机制-------确认  排序  重传  流控（窗口滑动）

 流控：将数据打包成固定大小的段，每个滑动窗口包含一定数量的数据段，确保发送方的发送速度不要超出接收方的处理能力。

UDP----用户数据报文协议-----非面向连接的不可靠协议

IP包头：

TCP的分段和IP的分片 

IP分片的原因：收到二层MTU值的影响 

TCP分段的原因：MSS------TCP数据段最大分段长度

<Huawei>----------用户视图  仅拥有查询权限 

<Huawei>display ip interface brief  查看每个接口的IP配置情况

<Huawei>system-view   进入系统视图   拥有配置部分命令的权限  

[Huawei]   系统视图 

 Ctrl+Z  ------直接返回用户视图 

[Huawei]sysname R1  更改设备名称为 R1

[R1]interface g 0/0/0  进入g0/0/0接口 

Quit  返回上一层  

Tab  自动补全 

？ 查询可执行的命令 

[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 24

配置IP地址为192.168.1.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0]display this   查询当前视图下的所有配置

[R1]display ip routing-table  查询路由表 

<R1>display current-configuration  查看缓存中的配置

<R1>save  将配置保存至闪存中 

<R1>display saved-configuration 查看闪存中的配置

DNS：域名解析协议

DNS，因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的去访问网络，而不用去记忆繁琐的IP地址。通过主机域名，最终访问到对应的IP地址的过程，我们就叫做域名解析。客户端负责完成与用户的交互任务；而服务器则主要负责数据的管理、存储以及业务逻辑处理等工作，当接收到来自客户端的请求时，会处理和返回相应的数据和结果给客户端。

DNS协议运行在UDP协议之上（TCP也存在），使用端口号53

是一个典型的C/S架构--------------DNS客户端

                             DNS服务器

正向解析：根据主机域名查找对应IP地址

反向解析：根据IP地址查找对应域名 

DHCP------动态主机配置协议----UDP协议67/68端口

典型的C/S架构------------------DHCP服务器

                         DHCP客户端

初次获取IP地址：

DHCP客户端向DHCP服务器去要地址：广播----

源IP：0.0.0.0  目标IP：255.255.255.255  源MAC：自己

目标MAC：全F    DHCP----discover包  

DHCP服务器向DHCP客户端去回复：DHCP---offer

单播/广播（厂商不同），（这个包中将携带一个临时的IP地址提供给DHCP客户端使用）

DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP---request

（类似于我同意这份工作）  广播   “我用了那个IP地址”

DHCP服务器向DHCP客户端发送一个：DHCP---ACK包，代表确认收到

再次获取IP地址：

1.DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP---request

“我还想要之前的IP地址”

DHCP服务器向DHCP客户端发送一个：DHCP---ACK包，那就给你

特殊情况：之前的地址给别人了

1.DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP---request

“我还想要之前的IP地址”

2.DHCP服务器向DHCP客户端发送一个  DHCP---NAK包

租期：24h

T1:租期的50%----12h 

DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP---request

“续租”  单播  

T2：租期的87.5%----21h-----

DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP---request

广播

DHCP配置：

开启服务    2.配置DHCP参数   3.接口调用

[R1]dhcp enable  开启DHCP服务

[R1]ip pool AA  创建地址池，名为AA

[R1-ip-pool-AA]network 192.168.1.0 mask 24  将网段192.168.1.0/24 写入地址池

[R1-ip-pool-AA]gateway-list 192.168.1.1 将网关192.168.1.1写入地址池

[R1-ip-pool-AA]dns-list 114.114.114.114  将dns 114.114.114.114写入地址池 

[R1]interface g 0/0/0  进入网关所在接口

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global  在该接口调用DHCP服务 

DHCP相关查询命令：

[R1]display ip pool  查询有那些地址池

PC>ipconfig  查询本机IP地址

静态路由：

路由器和路由器之间的链路----骨干链路（总线链路）

一般不配置任何PC端 

通信是双向的，既要保证数据能过去，也同时要保证数据能回来。

当拓扑图中的每一台路由器都拥有全网所有网段的路由条目时，即可实现全网通。 

路由器获取位置网段的方法：

静态路由：由管理员手工配置的路由条目

动态路由：所有路由器上运行同一种动态路由协议，之后通过路由器之间进行协商 沟通 最终计算生成的路由条目

[R1]ip route-static 192.168.3.0 24 192.168.2.2  静态路由--------去往192.168.3.0/24网段 下一跳为 192.168.2.2

Pre：优先级---当两条路由条目目标网段相同时，仅加载优先级较高的路由条目至路由表中。 范围：1-255

注意：优先级的数值越大，优先级越低。

RD：该路由条目需要进行递归查找  

静态路由选择原则：尽量选择路径最短的路由路径

静态路由的拓展配置：

负载均衡：当路由器访问同一个目标且目标具有多条开销相似的路径时，可以让设备将流量拆分后延多条路径同时进行传输，以达到叠加带宽的作用。

环回接口：路由器配置的虚拟接口，一般用于虚拟测试，不需要设备支持。

  配置环回接口

  [Huawei]ping -a 192.168.1.1 192.168.3.1 指定一个IP地址去ping另一个IP地址 

3.手工汇总：当路由器可以访问多个连续的子网时，若均通过相同的下一跳，可以将这些网段进行汇总结算，之后仅编辑汇总后的网段的静态路由，即可达到减少路由条目提高转发效率的目的。

4.路由黑洞：在汇总中若包含实际网络中不存在的网段时，可能会使消息有去无回，造成链路资源的浪费。

（合理的子网划分可以尽量减少路由黑洞的存在）

缺省路由：一条不限定目标的路由条目；查表时，若本地路由均不匹配，则直接匹配缺省路由。

[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0 12.0.0.1  缺省路由

特征：黑洞路由一旦和缺省路由相遇将百分之百形成路由环路。

空接口路由：在黑洞路由器上，配置一条达到汇总网段指向空接口的路由。

①：空接口：null0口 路由器的一个虚拟接口，如果一条路由被指向了空接口，则代表该流量被丢弃。

②：路由表的匹配原则：最长匹配原则/精确匹配原则

NULL0接口只能在黑洞路由器上配置

[Huawei]ip route-static 192.168.0.0 22 NULL 0 将192.168.0.0/22这条路径指向null0 

浮动静态路由

[Huawei]ip route-static 192.168.2.0 24 12.0.0.2 preference 61

定义通往192.168.2.0/24网段下一跳为12.0.0.2 且 其 优先级为61  

[Huawei]display ip routing-table protocol static  查询由静态路由生成的路由表 

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]shutdown  关闭该接口