網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)

1、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)第一課課后問題為什么本地arp表不會保存另外網(wǎng)段的目標(biāo)地址：因為arp只負責(zé)在本網(wǎng)段內(nèi)轉(zhuǎn)換ip,和mac。對于其他網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)層填入目標(biāo)地址，鏈路層填網(wǎng)關(guān)地址。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備校驗出錯如何處理？是否要求對端重新發(fā)送報文？網(wǎng)絡(luò)設(shè)備校驗出錯直接丟棄報文，重新發(fā)送報文的功能交給TCP協(xié)議來實現(xiàn)。鏈路層相關(guān)技術(shù)802.1Q：vlan協(xié)議802.1是IEEE的一個工作組，負責(zé)制定iso7層模型中鏈路層的相關(guān)協(xié)議。常見的協(xié)議比方802.1q-vlan、802.1b-無線接入、802.1x-準(zhǔn)入控制、802.1d-stp等Vlan是做什么的vlan是virtual lan(虛擬局域網(wǎng)的簡稱)如果沒有

2、vlan協(xié)議會怎樣：二層鏈路層報文會在二層設(shè)備的所有端口進行播送。導(dǎo)致只要在一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下的計算機都處在一個播送域下。Vlan的作用是將一臺交換機的端口按照播送域進行隔離。舉個例子802.1q幀格式802.1q幀格式說明802.1Q封裝共4個字節(jié)，包含2個局部：TPID(Etype),Tag Control Info；TPID:長度為2個字節(jié)，固定為0 x8100,標(biāo)識報文的封裝類型為以太網(wǎng)的802.1Q封裝；Tag Control Info：包含三個局部：802.1P優(yōu)先級、CFI、VLAN-ID；802.1P Priority：這3位指明幀的優(yōu)先級。一共有8種優(yōu)先級,取值范圍為07,，主要

3、用于當(dāng)交換機出端口發(fā)生擁塞時,交換機通過識別該優(yōu)先級,優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)包。CFI：以太網(wǎng)交換機中，標(biāo)準(zhǔn)格式指示器總被設(shè)置為0。由于兼容特性，CFI常用于以太網(wǎng)類網(wǎng)絡(luò)和令牌環(huán)類網(wǎng)絡(luò)之間，如果在以太網(wǎng)端口接收的幀具有CFI，那么設(shè)置為1，表示該幀不進行轉(zhuǎn)發(fā)，這是因為以太網(wǎng)端口是一個無標(biāo)簽端口。VID：VLAN ID是對VLAN的識別字段，在標(biāo)準(zhǔn)802.1Q中常被使用。該字段為12位。支持4096212VLAN的識別。在4096可能的VID中，VID0用于識別幀優(yōu)先級，4095FFF作為預(yù)留值，所以VLAN配置的最大可能值為4094。802.1q幀與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀相互轉(zhuǎn)換明確交換機接收和發(fā)送的報

4、文是帶tag的還是不帶tag的。VLAN成員的連接方式分為三種：Access,Trunk,Hybrid; Access連接：報文不帶tag標(biāo)簽,一般用于和tag-unaware(不支持802.1Q封裝)設(shè)備相連，或者不需要區(qū)分不同VLAN成員時使用； Trunk連接：在PVID所屬的VLAN不帶tag標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā),其他VLAN中的報文都必須帶tag標(biāo)簽，用于tag-aware(支持802.1Q封裝)設(shè)備相連，一般用于交換機之間的互連； Hybrid連接：可根據(jù)需要設(shè)置某些VLAN報文帶tag,某些報文不帶tag。與trunk連接最大的不同在于，trunk連接只有PVID所屬的VLAN不帶tag,其

5、他VLAN都必須帶tag,而Hybrid連接是可以設(shè)置多個VLAN不帶tag；不同類型的端口對tag處理方式 報文入方向：在入方向上，交換機的根本任務(wù)就是決定該報文是否允許進入該端口，根據(jù)入報文的tag/untag的屬性以及端口屬性，細分為如下情況：1) 報文為untag:允許報文進入該端口，并打上PVID的VLAN tag,與端口屬性無關(guān)；2) 報文為tag:在這種情況下，需要交換機來判斷是否允許該報文進入端口； Access端口： PVID和報文中tag標(biāo)明的VLAN一致，接收并處理報文；否那么丟棄。 Trunk/Hybrid端口：如果端口允許tag中標(biāo)明的VLAN 通過，那么接收并處理報

6、文；否那么丟棄。不同類型的端口對于tag的處理報文出方向：在出方向上，交換機已經(jīng)完成對報文的轉(zhuǎn)發(fā)，其根本任務(wù)就是在轉(zhuǎn)發(fā)出端口時，是否攜帶tag轉(zhuǎn)發(fā)出去，根據(jù)出端口屬性，細分為如下情況：1) Access端口：將標(biāo)簽剝掉，不帶tag轉(zhuǎn)發(fā)；2) Trunk端口：報文所在VLAN和PVID相同，那么報文不帶tag；否那么帶tag；3) Hybrid端口：報文所在VLAN配置為tag，那么報文帶tag；否那么不帶tag；一個vlan標(biāo)記原理的例子通過標(biāo)記的原理來理解vlan通訊的行為特征。STP生成樹協(xié)議為什么要使用stp：如果二層網(wǎng)絡(luò)一旦產(chǎn)生環(huán)路，由于二層幀沒有ttl的概念，幀會無限轉(zhuǎn)發(fā)。如果沒有環(huán)

7、路，那么一旦出現(xiàn)單點故障，就會造成網(wǎng)絡(luò)中斷。因此stp一方面解決二層環(huán)路的無限轉(zhuǎn)發(fā)問題，另一方面解決了網(wǎng)絡(luò)冗余問題。注意二三層協(xié)議對于環(huán)路處理的區(qū)別。一些根本的圖論知識什么是圖？從幾何角度上講，平面圖有三個要素，點、線和面。我們所考慮的圖是由點和邊構(gòu)成的集合。有向圖與無向圖邊要素：邊的權(quán)值圖的一些根本性質(zhì)點的要素：概念：點的度數(shù)：指的是點上面包含邊的數(shù)量。定理：一張圖中全部點的度數(shù)的和是邊總和的兩倍。記： d(v)=2 * count(e)圖的一些根本性質(zhì)推論：對于不含自環(huán)的無向的完全圖，邊的總數(shù)和點的關(guān)系如下：假設(shè)點的數(shù)量為n，邊的總數(shù)為n*(n-1)/2因為完全圖，每個點都與其他點有一條邊

8、相連，因此每個點的度數(shù)都為n-1,所有點的度數(shù)總和為n*(n-1)。因此總邊數(shù)為n*(n-1)/2圖的一些根本性質(zhì)概念：連通圖一張圖內(nèi)任何一點都有至少一條路徑與圖中其他任意點可達概念：連通度一張圖去掉n條邊后由連通圖變成非連通圖的n的最小值樹的一些根本性質(zhì)樹是邊數(shù)最少的連通圖，一個點與另外一點只有一條路徑可達。樹中點數(shù)和邊數(shù)的關(guān)系：設(shè)樹中點的個數(shù)為n，邊的總數(shù)為n-1因此，一張連通圖中邊的總數(shù)的范圍是：n-1 = count(e)= n*(n-1)/2連通圖的生成樹概念：生成樹生成樹包含圖中全部的點，并且邊是圖的子集，這樣的樹叫做圖的生成樹。概念：生成樹的初等變換刪掉樹中的一條邊，添加一條生成

9、樹關(guān)于圖的補集的邊。這個操作叫做生成樹的初等變換。定理：一個圖的生成樹可以由任意一個生成樹經(jīng)過有限次初等變換得到生成樹的數(shù)量與最小生成樹問題1：我有一個80設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，需要拉成一個樹狀網(wǎng)絡(luò)，怎么布線能保證所使用的網(wǎng)線總長度最短？或者保證所使用的網(wǎng)線長度能保證在一個范圍？問題2：一共有多少種可能的布線方法？這個總數(shù)決定了采用一種隨機方法能夠到達滿足目標(biāo)的概率。完全圖的生成樹數(shù)量一下具有n個節(jié)點的完全圖的生成樹數(shù)量。先分析一下這個問題,n個節(jié)點的完全圖的邊數(shù)是n(n-1)/2,生成樹的邊數(shù)是n-1。但是并不是所有的n-1條邊的所有組合都能組合成生成樹。因此生成樹的數(shù)量要小于C(n(n-1)/2

10、,n-1)我們考察一下完全圖的全部生成樹構(gòu)成，我們假設(shè)其中一點為樹根。那么生成樹的總數(shù)是樹根度數(shù)為i1=i=n-1的全部生成樹的總和完全圖的生成樹S(n)=Si(n) (1=i Sk-1(n)=(k-1)(n-1)/(n-k)Sk(n)=Sk(n)=k(n-1)/(n-k-1)Sk+1(n)=k(n-1)/(n-k-1)(k+1)(n-1)/(n-k-2)Sk+2(n)=k(n-1)/(n-k-1)(k+1)(n-1)/(n-k-2)(n-1)(n-2)/1Sn-1(n)完全圖生成樹個數(shù)Sk(n)=(n-1)(n-k-1)(n-2)!/(n-k-1)!(k-1)!=(n-1)(n-k-1)C(

11、n-2,k-1)Sn= Sk(n) (1=k=n-1)因此Sn= Sk(n)= (n-1)(n-k-1)C(n-2,k-1) (1=k=n-1)我們假設(shè)k-1=r (0=r=n-2)于是Sn= (n-1)(n-r)C(n-2,r) = (n-1)(n-r)(1r)C(n-2,r) (0=rlearning-(forwarding/blocking)。每個遷移過程默認時間forwarding delay是15s，導(dǎo)致端口從啟動到能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的時間是30s。這段時間用來在網(wǎng)絡(luò)里構(gòu)造生成樹。因此，stp的網(wǎng)絡(luò)直徑不能過大。RSTP對這個問題的優(yōu)化是在很多情況下可以不用雙倍的forwarding delay能夠快速的進入forwarding狀態(tài)。同時可以把與非stp設(shè)備配置成邊緣端口，啟動直接就可以進入forwarding狀態(tài)。另外，rstp中的blocking名字改成discarding。Discarding的端口變成了alternate端口用來給根端口做備份。狀態(tài)能夠快速遷移拓撲變化指定橋發(fā)現(xiàn)拓撲變化，比方原來的端口down