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1、IP数据通信机务员考试-设备维护篇,2019年4月22日星期一,目录,数据设备知识点,01,城域网关键技术,02,常用网络诊断命令,03,抓包工具和模拟器,04,例题讲解,05,中继器/集线器,二层交换机,物理层,物理层,二层交换机,链路层,链路层,MAC地址学习 数据帧的转发/过滤 二层环路的防止,三层交换机/路由器,物理层,物理层,路由器,链路层,链路层,网络层,网络层,选路 数据包转发 三层环路的防止,冲突域和广播域,冲突域：带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)以太网中的所有节点在任何需要的时候都可以发送数据，而CSMA/CD网络却努力确保任一时刻只有一个节点发送数据。但是，两
2、个节点却有可能同时发送数据，出现这种情况就会导致冲突。如果一个设备检测到冲突，它就停止发送，并将冲突情况通知其他节点。其他所有正在发送的节点得到通知后停止发送。 广播域：广播就是要发送到网段上的所有节点、而不是单个节点或一组节点的数据。要广播的节点将数据送到MAC地址0xFFFFFFFFFFFF，就能实现上述目的。广播域由一组能够接收同组中所有其他节点发来的广播报文的节点构成。,常见传输介质-双绞线,10Base-T的含义 智能MDI/MDIX自识别,线序：橙、绿、蓝、棕 直连：白色在前，蓝绿交换（568B） 交叉：1、3交换，2、6交换（568A）,1、2、3、6负责数据传输 1、2收，3、
3、6发,常见传输介质-多模光纤,多模光纤(Multi-Mode Fiber)：一般光纤跳纤为橙色，也有的为灰色； 中心玻璃芯较粗（直径有50m和62.5m 两类），再加上直径125m的覆层，一般标识为62.5/125或50/125 ； 模间色散较大，限制了传输信号的频率，而且随距离的增加会更加严重，传输距离较短，不超过5公里； 以LED发光二级管作为光源，造价便宜，安全问题较少； 波长为0.85m或1.31m； 多模：SM,常见传输介质-单模光纤,单模光纤(Single-Mode Fiber)：一般光纤跳纤为黄色； 中心玻璃芯较细（直径8m至10 m ，最常见9 m ），再加上直径125m的覆层
4、，一般标识为9/125； 传输距离最长可达120KM； 以激光为光源； 不要直接看末端，虽然什么也看不到，但会对人眼造成伤害 ； 波长为1.31m或1.55m； 单模：L ,波长1310nm 单模长距：LH 波长1310nm,1550nm,常见传输介质-光纤接口,Lucent Connector /SFP(miniGBIC) SFP模块体积比GBIC模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量；,Subscriber Connecter/GBIC 2.5毫米卡套，插拔式； 采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。,常见传输介质-光纤接口,Ferrule Connector 外部
5、加强件是采用金属套，紧固方式为螺丝扣； 一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。,MT-RJ 方型,一头双纤收发一体。,常见传输介质-光模块和法兰盘,SC法兰盘,FC法兰盘,LC法兰盘,阴阳式LC衰减器,阴阳式SC衰减器,法兰盘式SC衰减器,法兰盘式FC衰减器,数据设备使用的光模块主要分为两大类：GBIC和SFP,交换机学习MAC地址的过程,启动后MAC地址表是空的 MAC地址表有容量限制,主机A发送数据帧给主机C 交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机A的MAC地址 对应端口E0 该数据帧转发到除端口E0以外的其它所有端口，这个过程叫Unicast Flooding,主机
6、D发送数据帧给主机C 交换机通过学习数据帧的源MAC地址，记录下主机D的MAC地址对应端口E3 该数据帧转发到除端口E3以外的其它所有端口，这个过程叫Unicast Flooding,交换机学习MAC地址的过程,交换机A发送数据帧给主机D 在地址表中有主机D对应的MAC表项，数据帧不会Flooding而直接转发,查看交换机MAC转发表,老化时间 端口信息 MAC地址 手工or学习 Vlan信息,双工,全双工 只能用于点对点 连接到特定的端口 两端均须支持全双工 无冲突 冲突检测电路关闭,半双工 (CSMA/CD) 单向数据传送 冲突可能性高 用集线器连接,交换机,集线器,Router#show
7、 interface f2/0 FastEthernet2/0 is up, line protocol is up Hardware is i82543 (Livengood), address is 000b.fc24.6838 (bia 000b.fc24.6838) Description: To_PIX Internet address is 211.211.214.34/30 MTU 1300 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulat
8、ion ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Half-duplex, 100Mb/s, 100BaseTX/FX ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00 Last input 00:00:00, output 00:00:00, output hang never Last clearing of “show interface” counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/40, 1158 drops; input queue 0/75,
9、1919 drops, 5 minute input rate 469000 bits/sec, 427 packets/sec 5 minute output rate 257000 bits/sec, 346 packets/sec 2664815495 packets input, 1519478010 bytes Received 0 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 1910 throttles. 0 input errors, 115870263 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 watchdog 0 input
10、 packets with dribble condition detected 266560156 packets output, 1646140420 bytes, 0 underruns 0 output errors, 31469271 collisions, 4 interface resets 0 babbles, 382 late collision, 140162024 deferred 7 lost carrier, 0 no carrier 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out,如果对端设备不支持自协商
11、，链路缺省工作于半双工模式。所以，如果对端设备为强制10M全双工工作模式，和自协商的设备协商出的结果将是：对端工作在10M全双工工作模式，自协商的设备工作在10M半双工的工作模式，这种连接虽然可以通信，但是必将会产生大量的冲突存在，需要在组网中注意避免。,VLAN,第三层,第二层,第一层,销售部,人力资源部,工程部,一个VLAN =一个广播域 = 逻辑网段 (子网),VLAN（Virtual Local Area Network），是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。IEEE于。 VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广
12、播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，由于VLAN是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个计算机无须被放置在同一个物理空间里，即这些计算机不一定属于同一个物理LAN网段。 VLAN的优势在于VLAN内部的广播和单播流量不会被转发到其它VLAN中，从而有助于控制网络流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络安全性。,VLAN的两种Link,Trunk Link： 可能属于多个VLAN， 用于Switch, Router Server等设备之间的连接,Access Link： 只属于一个VLAN， 不关心VLAN的成员是谁,IVL（Indep
13、endent VLAN Learning）,IVL工作机制 根据帧内Tag Header的VLAN ID查找L2FDB表，确定查找的范围； 根据目的MAC查找出端口，图中应该从端口2转发出去； 如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则该报文将通过广播的方式在该VLAN内所有端口转发； 同时该以太网帧的源MAC将被学习到接收到报文的端口上，即端口1（VLAN 2）；L2FDB表中的MAC地址通过老化机制更新；,在IVL方式下： 每个VLAN都有逻辑独立的MAC地址表。一个MAC地址可以被学习到不同的VLAN中，因此对一个用户来说如果属于多个VLAN，那么每个VLAN内的信息都需要重新学习。,
14、SVL（Shared VLAN Learning）,SVL工作机制 根据帧的目的MAC查MAC转发表(即L2FDB)，查找相应的出端口。根据现有L2FDB表，报文应该从端口2发送出去； 判断出端口的VLAN ID和报文Tag Header内的VLAN ID是否匹配，匹配则转发，不匹配则丢弃； 如果在L2FDB表中查找不到该目的MAC，则在该VLAN内广播； L2FDB表中MAC地址通过老化机制来更新；,而SVL方式下，一个地址表项对所有的VLAN都通用，表中的MAC用户不能有重复。,VLAN配置,创建VLAN,应用接口为ACCESS模式,应用接口为Trunk模式,GE1/48与其他网络设备互联
15、,GE1/14下联主机,STP生成树协议,复杂的拓扑结构可能导致多重环路 需要STP生成树协议解决二层环路问题,服务器/主机,工作站,回路,回路,回路,对各个VLAN启用STP（默认开启）,STP生成树协议配置,设置STP模式（推荐MST）,STP的优化,QinQ,QinQ 是在802.1Q VLAN 的基础上增加了一层802.1Q VLAN 标签，拓展了VLAN 空间。 为了适应城域以太网的发展，QinQ 封装、终结的方式也越来越丰富，在运营商的业务精细化运营方面得到了越来越深入的应用。 灵活QinQ 是对QinQ 的一种更灵活的实现，又叫VLAN Stacking 或QinQ Stacki
16、ng。它是基于接口与VLAN 相结合的方式实现的。除了能实现所有基本QinQ 的功能外，对于同一个接口接收的报文还可以根据不同的VLAN 做不同的动作，可以实现以下功能： 基于VLAN ID 的灵活QinQ：为具有不同内层VLAN ID 的报文添加不同的外层VLAN Tag。 基于802.1p 优先级的灵活QinQ：根据报文的原有内层VLAN 的802.1p 优先级添加不同的外层VLAN Tag。 基于流策略的灵活QinQ：根据QoS 策略添加不同的外层VLAN Tag。基于流策略的灵活QinQ能够针对业务类型提供差别服务。,路由器的工作原理,路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选
