网络架构:
接入层:负责将主机接入网络
汇聚层:负责VLAN间通信
核心层:负责到外界的通信
IP规划 VLAN规划:
VLAN1:一区域,192.168.1.0/24
VLAN2:二区域,192.168.2.0/24
留够扩展网段
VLAN101:办公室1,192.168.101.0/24
VLAN:
VLAN是虚拟局域网.为了防止在大规模的平面网络中出现广播,从而限制广播域,引入VLAN.
首先根据部门或功能等创建VLAN;然后将交换机上相应的端口加入到VLAN,为了实现不同交换机上相同VLAN通信,需要配置TRUNK中继.为了实现不同VLAN通信,需要配置三层交换。
NAT:
网络地址转换.它的作用是将一个网络地址转换成另一个网络地址.
IP地址:32位2进制数。8位换算成10进制数,各段之间用小数点分开,称作点分10进制。
IP地址分类
用于一般计算机网络（网络号+主机号）
A类地址:前8位是网络位,第1位必须是0.
1~126 0 0000001 - 0 1111111 255.0.0.0
B类地址:前16位是网络位,第2位必须是10.
128~191 10 000000 - 10 111111 255.255.0.0
C类地址:前24位是网络位,前3位必须是110.
192-223 110 00000 - 110 00000 255.255.255.0
组播及科研专用
D类地址:前4位必须是1110,
224~239 用于多播(也叫组.播)
E类地址: 240~254 科研保留
通信类型:
单播:一对一
组播:一对多
广播:一对全部
任播:anycast,与单播一样,只是一个地址可以配置在多个节点
私有地址:
A: 10.0.0.0/8
B: 172.16.0.0 - 172.31.0.0/16
C: 192.168.0.0 - 192.168.255.0/24
MAC地址: 硬件地址. 48位2进制数,前24位是厂商OUI
ARP:地址解析协议, 将IP地址解析为MAC地址
网络通信模型:
OSI参考模型:
物理层 : 网卡---------------------------比特流
数据链路层 : 交换机---------------------数据帧(MAC地址 IP地址 TCP头部 上层数据)
网络层 : 路由器---------------------------数据包(IP地址 TCP头部 上层数据)
传输层 : 防火墙---------------------------数据段(TCP头部 上层数据)
会话层 表现层 应用层 : 计算机-------上层数据
TCP/IP: 物理层 数据链路层 网络层 应用层
路由和交换:
交换机转发数据帧时,根据MAC地址表做出转发决定,如果目标地址没有出现在路由表中,则向除接收端口以外的所有端口发送
路由器转达数据包时,根据路由表做出转发决定,如果目标地址没有出现在路由表中,则丢弃
数据链路层:
以太网MAC地址(用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备)
以太网帧格式
交换机
用来连接局域网的主要设备(能够根据以太网帧中目标地址智能的转发数据)
交换机工作原理
---初始状态
---MAC地址学习
---广播未知数据帧
---接收方回应
---交换机实现单播通信
具体工作流程：
（1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；
（2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；
（3） 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；
（4） 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。
二层交换机特点：（评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数）
（1） 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换；
（2） 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量；
（3） 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。
广播域
广播域指接受同样广播信息的节点的集合,如: 在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧,则所有其他能收到这个帧的节点都被认为是该广播帧的一部分
交换机的所有接口默认属于同一个广播域
交换机之间通过接口所使用的链路进行通信
port link-type access/trunk
access (接入链路) 只能承载一个vlan
trunk (中继链路) 可以承载多个vlan
链路聚合功能：
－多条线路负载均衡，带宽提高
－容错，当一条线路失效时，不会造成全网中断
三层交换：
使用三层交换技术实现VLAN间通信
三层交换＝二层交换＋三层转发
特点：
由硬件结合实现数据的高速转发；
简洁的路由软件使路由过程简化。
优点：
不是简单的二层交换机和路由器的叠加，三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。
选择最佳路由，负荷分担，链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等
虚接口：
在三层交换机上配置的VLAN接口为虚接口
使用Vlanif（VLAN接口）实现VLAN间路由
－VLAN接口的引用使得应用更加灵活
三层交换机VLAN间通信的转发过程：
比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。
如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。
如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。
