新星计划2023【网络应用领域基础】——————Day3

news2024/11/29 20:46:07

常见的网络基础介绍


前言

我们系数了网络发展的历史和一些常见的协议,以下文章我将详细的讲网络层协议以及用拓扑来解释单臂路由和vlan的划分。结尾将会额外的额解释常见的抓包。

目录

常见的网络基础介绍​

前言

我们系数了网络发展的历史和一些常见的协议,以下文章我将详细的讲网络层协议以及用拓扑来解释单臂路由和vlan的划分。结尾将会额外的额解释常见的抓包。

一、网络协议

网络协议的作用  

      网络协议是人们为了确保通信各方能够相互交流,而给信息的表达,传递等方式所定义的标准或规则。

协议的分类

物理层协议

数据链路层协议

传输层协议

网络层协议

应用层协议

(这里我主要说明传输层协议和网络层协议,其余的简要概括)

传输层

传输层常见的协议:

网络层​

物理层协议

数据链路层协议

应用层协议

二、子网掩码和vlan的划分​

1.子网掩码的深入理解

子网掩码和ip之间的关系:

     所以子网掩码和ip地址是密切相关的是缺一不可的

2.vlan

vlan的划分:

 三、单臂路由​

说完vlan的划分就应该说单臂路由了,这样更容易来理解单臂路由

拓扑:

抓包主要看回包和请求报文,ping的报文协议是icmp,request和reply

总结​


一、网络协议

  • 网络协议的作用  

      用户连接物理线缆只是给通信的双方提供一种媒介,距离真正建立通信还有很大差距,在建立通信的过程中,除了媒介之外,协议同样也是非常中要。如果通信双方没有这样的标准,通信一方发布的内容另一方就无法正确的接受,或者能够接收却无法正确解析。

      网络协议是人们为了确保通信各方能够相互交流,而给信息的表达,传递等方式所定义的标准或规则。

我就不多bb了,直接上车系好安全带

 


  • 协议的分类

  1. 物理层协议

  2. 数据链路层协议

  3. 传输层协议

  4. 网络层协议

  5. 应用层协议

(这里我主要说明传输层协议和网络层协议,其余的简要概括)


 

传输层

 

标题

 

       传输层是ISO 协议的第四层协议,实现端到端的数据传输。该层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求;当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。

       传输层在终端用户之间提供透明的数据传输,向上层提供可靠的数据传输服务。传输层在给定的链路上通过流量控、分段/重组和差错控制。一些协议是面向链接的。这就意味着传输层能保持对分段的跟踪,并且重传那些失败的分段。

传输层常见的协议:

传输层协议有TCP和UDP协议。

TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,其传输的单位是报文段。

UDP(用户数据报协议)是 OSI( 开放式系统互联)参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,其传输的单位是用户数据报。


网络层

 

标题

       网络层协议,OSI参考模型的第三层。它控制通信子网进行工作,提供建立、保持和释放连接的手段,保证传输层实体之间进行透明的数据传输。

      网络层的协议有IP、IPX、RIP、OSPF等。它是OSI参考模型中最复杂的一层,也是通信子网的最高层,它在下两层的基础上向资源子网提供服务。网络层的主要任务是为网络上的不同主机提供通信。

      因为介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。

     主要内容有:虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、X.25协议、综合业务数据网(ISDN)、异步传输模式(ATM)及网际互连原理与实现。网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。


物理层协议:OSI参考模型的第一层。物理层的职责属于网络接入层职责的一部分,主要说物理介质和物理信号。常见的介质有有线介质和无线介质。

数据链路层协议:OSI参考模型的第二层。为保证链路两端能可靠地进行通信, 由物理层提供的比特位按约定组合成有应答、流控制及差错控制等信息的帧格式。

应用层协议:三种常见的应用层协议:HTTP、FTP、SMTP。


二、子网掩码和vlan的划分

 

1.子网掩码的深入理解

      子网掩码又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

      子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。

子网掩码和ip之间的关系:

      子网掩码和IP地址是密切相关的,它们一起用于划分网络地址和主机地址。子网掩码通过与IP地址进行“与”运算,可以得出主机地址是多少,从而将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分

1,子网掩码还可以用来判断两台计算机的IP地址是否属于同一子网络

2,在网络通信中,网关或默认网关设备将本地设备连接到其他网络,当本地设备想要将信息发送到位于另一个网络上的IP地址的设备时,它首先将其数据包发送到网关,然后网关将数据转发到本地网络之外的目的地

     所以子网掩码和ip地址是密切相关的是缺一不可的


2.vlan

      虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户,这些设备和用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样,由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术,工作在OSI参考模型的第2层和第3层,一个VLAN就是一个广播域,VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较,VLAN技术更加灵活,它具有以下优点: 网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少;可以控制广播活动;可提高网络的安全性。

      在计算机网络中,一个二层网络可以被划分为多个不同的广播域,一个广播域对应了一个特定的用户组,默认情况下这些不同的广播域是相互隔离的。不同的广播域之间想要通信,需要通过一个或多个路由器。这样的一个广播域就称为VLAN。

       VLAN除了能将网络划分为多个广播域,从而有效地控制广播风暴的发生,以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外,还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。

vlan的划分:

1、基于端口划分的VLAN;

2、基于MAC地址划分VLAN;

3、基于网络层协议划分VLAN;

4、根据IP组播划分VLAN;

5、按策略划分VLAN;

6、按用户定义、非用户授权划分VLAN。


 三、单臂路由

说完vlan的划分就应该说单臂路由了,这样更容易来理解单臂路由,我直接上实验

上实验前说名此次实验的目的结构:

单臂路由的作用就是一台路由器允许多个vlan互相通信,单臂路由的结构是二层交换机、路由器。

拓扑:

 

单臂路由:
通过一台路由器,使得所有的vlan数据通过路由器进行三层转发,就是不通过物理接口
而是通过子接口来实现vlan的数据转发,子接口就是各个主机(不同vlan)的网关

配置代码:

r1:配置三个vlan地址的地址池,在三个子接口上配置地址,并开启dhcp和广播由地址池下发地址给主机

#
dhcp enable
#
ip pool v10
 gateway-list 192.168.1.254 
 network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 192.168.1.2 192.168.1.253 
#
ip pool v20
 gateway-list 192.168.2.254 
 network 192.168.2.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 192.168.2.2 192.168.2.253 
#
ip pool v30
 gateway-list 192.168.3.254 
 network 192.168.3.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 192.168.3.2 192.168.3.253 
#
interface GigabitEthernet0/0/1.1
 dot1q termination vid 10
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
 dhcp select global
#
interface GigabitEthernet0/0/1.2
 dot1q termination vid 20
 ip address 192.168.2.254 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
 dhcp select global
#
interface GigabitEthernet0/0/1.3
 dot1q termination vid 30
 ip address 192.168.3.254 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
 dhcp select global
#

s1:这台主要起到传输作用,实际配置没多少:

interface GigabitEthernet0/0/1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#

s2:

interface Ethernet0/0/1
 port link-type access
 port default vlan 10
#
interface Ethernet0/0/2
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20 30
#
interface Ethernet0/0/3
 port link-type access
 port default vlan 20
#

s3:

#
interface Ethernet0/0/1
 port link-type access
 port default vlan 30
#

pc1ping通过pc3



 抓包

 

这里个人比较喜欢-t -a参数。 

抓包主要看回包和请求报文,ping的报文协议是icmp,request和reply

 

总结

这里对文章进行总结:


以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了网络的一些基础,希望能对大家有所帮助,

以上文章也参考百度和自己的一些理解。

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