一、计算机网络
1.1 计算机网络概述
- 定义:硬件上通过线缆将网络设备和计算机连接;软件上操作系统、应用软件、应用程序通过通信线路互联。
- 作用:实现资源共享、信息传递、增加可靠性、提高系统处理能力。
1.2 网络与云计算
网络与云计算密不可分,关联技术包含ZABBIX、NGINX、docker、KEEPALIVED、Prometheus、kubernetes、operstack、ANSIBLE、Prometheus等。
1.3 计算机网络发展史
- 60年代:分组交换技术(把一个数据拆分成几段来传递,提高数据传输可靠性。诞生了断点续传技术。)
- 70-80年代:TCP/IP参考模型(TCP/IP 协议在1970 年代初诞生,1981 年正式标准化,OSI 七层 1984 年才出)
- 90年代:Web技术
1.4 网络标准
- 标准化组织:ISO(国际标准化组织)、IEEE(电器和电子工程师学会)
- ISO提出OSI七层参考模型,后简化为Tcp/Ip五层模型。
1.5 WAN与LAN
- 广域网(WAN):范围几十到几千千米,连接远距离网络,典型应用为Internet。
- 局域网(LAN):范围1km左右,连接短距离内计算机,典型应用为企业网、校园网。
1.6 网络设备及拓扑图
网络设备生产厂商:
- 华为(Huawei)
- 思科(Cisco)
路由交换设备
- 交换机(Switch)
- 路由器(Router)
企业级路由器和交换机相对更加昂贵
交换机与路由器对比表:
| 对比项 | 交换机 (Switch) | 路由器 (Router) |
|---|---|---|
| 工作层次 | 二层(数据链路层) | 三层(网络层) |
| 识别地址 | MAC 地址 | IP 地址 |
| 主要功能 | 局域网内设备互联、精准转发数据 | 连接内网与互联网、分配IP、上网网关 |
| 能否上网 | 不能 | 能 |
| 核心定位 | 内部通路 | 外网大门 |
| 二者关系 | 接在路由器下,扩展接口 | 网络出口,指挥交换机 |
交换机管内网互通,路由器管上网出口。
网络拓扑结构
线缆连接计算机和网络设备的布局,分为点对点、星型及扩展星型、网状三类。
- 点对点拓扑结构
- 两台设备之间有一条单独连接,如广域网中直连的两台路由器。
- 星型及扩展星型拓扑
- 优点:易于实现、易于网络扩展、易于故障排查
- 缺点:中心节点压力大、组网成本高
- 网状拓扑结构
- 一个节点与其他多个节点相连,提供冗余性和容错性,可靠性增加,但组网成本高。
二、网络参考模型
2.1 OSI七层参考模型
- 分层思想:将复杂流程分解,简化复杂问题,便于定位与解决问题。
- 发布:ISO于1984年颁布开放系统互连(OSI)参考模型。
- 层级(从下往上):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
2.2 TCP/IP参考模型
TCP/IP五层参考模型与OSI七层模型对应关系:
- OSI应用层、表示层、会话层 → TCP/IP应用层
- OSI传输层 → TCP/IP传输层
- OSI网络层 → TCP/IP网络层
- OSI数据链路层 → TCP/IP数据链路层
- OSI物理层 → TCP/IP物理层
2.3 TCP/IP协议族的组成
- 应用层:FTP、TFTP、HTTP、SMTP、NTP、DNS
- 传输层:TCP、UDP
- 网络层:ICMP、IP、ARP
- 数据链路层:VLAN、TRUNK
2.4 协议
网络通信中,为实现数据从源地址到目标地址传递,所有设备需遵循的统一规则,即协议。
• 为了使数据可以在网络上从源地址传递到目标地址,网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”
• 描述网络通信中语言规范的一组规则就是协议。
2.5 数据封装过程
上层数据 → 应用层 → 加TCP头部(传输层)→ 加IP头部(网络层)→ 加MAC头部与尾部(数据链路层)→ 物理层转为比特流。
2.6 数据解封装过程
物理层比特流 → 数据链路层剥离MAC头部与尾部 → 网络层剥离IP头部 → 传输层剥离TCP头部 → 应用层还原上层数据。
2.7 协议数据单元(PDU)
- 应用层:上层数据
- 传输层:数据段(加TCP头部)(端口号)
- 网络层:数据包(加IP头部)
- 数据链路层:数据帧(加MAC头部)
- 物理层:比特流
2.8 设备与层的对应关系
不同网络设备对应OSI/TCP/IP模型不同层级。
三、交换机命令行
3.1 eNSP软件概述
- eNSP是图形化网络仿真平台,用于虚拟网络设备,帮助熟悉华为数通产品操作。
- 对Windows电脑要求严格,需在Win7虚拟机中实验,提前下载
win7_eNSP.rar,用VMware打开Windows 7 x86.vmx配置文件。 - Windows 7虚拟机密码:123456。
3.2 eNSP软件使用
- 新建拓扑图:打开eNSP,点击新建拓扑。
- 硬件设备:左侧区域包含路由器、交换机、连线、终端设备等。
- 设置选项:菜单 → 工具 → 选项。
- 虚拟设备使用思路:规划拓扑图 → 开机启动设备 → 配置设备 → 测试通信。
3.3 交换机命令行视图
- 用户视图:标识
<Huawei> - 系统视图:标识
[Huawei],用户视图输入system-view切换,系统视图输入quit退回用户视图。 - 接口视图:系统视图输入
interface 接口类型 接口编号(如interface Ethernet 0/0/1)切换,输入quit退回系统视图。 - 协议视图:系统/接口视图输入
ospf切换,输入quit退回系统视图。
(系统视图,协议视图,接口视图之间可以互相切换)
3.4 视图间的转换
quit:退回至上一层视图return:直接切换至用户视图Ctrl+z:直接切换至用户视图
(用户视图无法直接切换到接口视图,只能从系统视图进入接口视图)
四、交换机命令行基本设置
4.1 配置主机名
系统视图下使用sysname 主机名命令,例:sysname my-sw1。
(如果没有执行 save 保存则重启失效)
4.2 显示VRP版本
任意视图输入display version查看版本信息。
4.3 查看交换机配置
任意视图输入display current-configuration查看全局配置,按空格/回车翻页,按q退出。
4.4 使用账号和密码登录终端
- 系统视图输入
aaa进入认证视图 - 认证视图创建用户:
local-user tom password cipher 123 - 回到系统视图进入控制台:
user-interface console 0 - 启用AAA认证:
authentication-mode aaa - 登录时输入用户名tom、密码123。
(cipher :密文的,即加密密码。simple:明文密码)
4.5 保存交换机配置
用户视图输入save,确认时输入Y,需同时保存配置与拓扑图。
(只能保存当前设备的信息)
(建议连同拓扑图和配置一起保存)
4.6 恢复设备出厂默认值
用户视图输入reset saved-configuration,按提示确认删除配置、不保存、重启设备。
<Huawei>reset saved-configuration#还原出厂默认值Warning: The action will delete the saved configurationinthe device. The configuration will be erased to reconfigure. Continue?[Y/N]:Y#确认恢复出厂...Continue?[y/n]:N#为了安全再次提示:是否将配置保存?不保存Info: If want torebootwith saving diagnostic information, input'N'andthenexecute'reboot save diagnostic-information'.System will reboot!Continue?[Y/N]:Y#确认重启4.7 避免自动退出配置界面
空闲一段时间后(默认10分钟),会重回初始界面
解决方法:配置控制台会话时间
- 系统视图进入控制台:
user-interface console 0 - 设置永不超时:
idle-timeout 0
五、核心总结
- 掌握计算机网络基础、WAN/LAN、拓扑结构
- 掌握OSI七层、TCP/IP五层参考模型
- 掌握数据包封装与解封装、协议数据单元
- 掌握eNSP模拟器安装、使用与拓扑规划
- 掌握交换机命令行视图切换、基本配置
- 掌握主机名、用户认证、配置保存、恢复出厂、超时设置等操作