網路裝置原理(二)

2021-10-21 13:33:32 字數 3334 閱讀 6815

目錄

一、網路型別

1、點對點型別

2、ma型別

3、網路型別面試題

乙太網ppp

二、資料交換方式(路由方式)

1、原始包交換

2、快速交換

3、特快交換

4、面試題

三、交換機工作原理

1、什麼是交換機及交換機的作用?

2、二層交換機工作原理

3、三層交換機工作原理

四、路由器的工作原理

1、路由器概念及功能

2、路由器工作原理

在【路由交換學習】——網路裝置介紹(一)我簡單的介紹了下一些網路裝置的基礎概念,接下詳細說明下一些網路裝置的工作原理。

首先說一下我們所常見的網路型別。

在乙個網段只能連線兩個節點(只存在兩個物理介面),在二層沒有位址。

多路訪問,在乙個網段內物理節點數量不做限制;大多數ma網路均存在二層位址

ma分為bma、nbma

(1)bma——廣播型多路訪問網路

在乙個網路中,同事存在廣播洪氾機制。

(2)nbma——非廣播型多路訪問網路

在乙個ma中不支援洪氾機制,只能使用偽廣播進行廣播或組播行為

怎麼判斷哪些網路是點到點?bma?nbma?

可以通過介面的二層封裝技術

p2p的二層封裝是ppp或者hdlc(高階資料鏈路控制好)ma的二層協議就是 比如:乙太網

乙太網屬於bma型別,存在廣播、洪氾機制(將流量**給多人時只發乙個包,交換機複製多份傳送),對乙個網段的節點數量不限制(因為存在二層位址-mac位址),乙太網交換機可以基於mac進行單播工作

特點(核心)

共享性網路(共享頻寬)——頻分技術——將多個相互不影響的頻率用在同意物理介質上傳輸,來增加頻寬,不同頻分被分成不同的通道。

工作特點

使用mac做為二層位址,存在洪氾廣播機制;需要arp來協助獲取目標mac位址。

點對點協議。(1)鏈路控制協議用於檢測物理鏈路的封裝。雙方封裝都為ppp(位址協商)封裝,可以雙向通訊

(2)ppp認證

包含兩個協議——(密碼認證協議)、chap(挑戰握手協議)

主辦方需要被認證方提供賬戶與密碼,主證方會給被證方傳送乙個隨機值

被證方傳送使用者名稱給認證方,將密碼和隨機值進行md5運算傳送給主證方

主證方自己進行自己傳送的隨機值和md5運算,和被認證方發來的進行比對,比對成功則向被認證方傳送乙個挑戰成功的確認包。

單向認證:主證方需要被認證方提供賬戶和密碼

雙向認證:認證雙方都需要提供賬戶和密碼進行認證

前提網路環境為乙太網一次路由多次交換 基於資料流的第一包進行tcam和arp表查詢;

之後將通過過程-源目ip位址、進出介面、新的二層封裝記錄到快取中;

生成乙個cache列表;該資料量的第二個包將基於快取直接**

最早是cisco提出;cef技術 無需路由直接**

路由器將本地的路由表和arp直接轉換為二進位制的列表;之後將兩個表整合形成**規則;

路由器表-fib**資訊資料庫——解決完了遞迴

arp-adj 令居關係表

當乙個資料報從邊界路由器走有兩種情況:

交換機是乙個含有mac位址表的二層裝置

有以下作用:

提供埠密度,用於更多節點的互聯(集線器hub也可以實現)

對點留資訊進行識別再**;故理論上可以無限延長傳輸距離完全沒有衝突,隔離衝突域;實現所有節點間的同時資料收發

二層單播

當資料幀進入交換機後,交換機先檢視資料幀中的源mac位址,基於該mac的進入介面記錄到本地的mac位址表(cam表)

注:

標準cam表:mac+介面編號+valnid雜湊運算

支援vlan基礎的cam表:mac+介面編號+vlan id 雜湊運算

雜湊運算(雜湊函式演算法):摘要提取法

最常用的雜湊演算法:md5 sha-1 -128 -256 -512

雜湊演算法特點

不等長的輸入,等長的輸出

雪崩效應

不可逆向運算

三層交換機即二層交換機和路由器的功能集合裝置當乙個資料報進入三層交換機後:

1、廣播:洪氾 同時解封裝

2、組播:洪氾或者基於組**,若該裝置處於該組同時解封

3、單播:目標mac為本地,直接解封

目標mac為其他裝置,基於cam表**,解封裝後,檢視目標ip位址;此時行為將和路由器一致。

路由器是連線區域網與廣域網的裝置

作用:

劃分廣播域,連線不同網路

路徑選擇

路由**

跨網段通訊

nat位址轉換

當資料報進入路由器時

1、廣播:解封裝到3層

1、廣播:解封裝

2、組播:若路由器加入該組,則解封;若沒有加入,丟棄

注:交換機的cam表為二進位製表,執行二元運算,路由器的tcam表是由1、0、x構成x表示主機位,執行三元運算。

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