1.IP地址的作用：在一定范围，唯一的标示，一个上网的设备；
2.子网掩码的作用：区分IP地址中的网络位和主机位，必须与IP地址一一对应，成对出现；
3.子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位；子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位；
4.子网掩码特点：
#与IP地址一一对应；
#1和0永远是连续的，不会交叉出现；
#左边永远是1，右边永远是0；
相关易混淆概念：
-反掩码 (inverse-mask)
即将掩码中的1和0互相变化就可以了。
-通配符(wildcard bits)
0和1可以交叉出现，也可以不交叉；
5.IP地址的分类：
目的：便于IP地址的管理； 原则：看IP地址中第一个字节前面几个固定的bit
A类：第一个字节的，前面1个bit是0 则称位A类，范围0-127 默认掩码255.0.0.0
B类：第一个字节的，前面2个bit，如果是10 ，则称为B类，范围128-191 默认掩码255.255.0.0
C类：第一个字节的，前面3个bit，如果是110，则称之为C 192-223 默认掩码 255.255.255.0
D 类：第一个字节的，前面4个bit，如果是1110，则称之为D 224-239 无掩码
E类：剩下的 240-255 实验室保留使用
6.特殊的IP地址（不能用-不能配置在网络设备上）：
网络地址：IP地址中的主机位，全为0。该IP称之为网络地址 代表的是一个范围/区域， 不代表任何设备；
广播地址：IP地址中的主机位，全为1。该IP称之为广播地址 代表的是一个范围/区域中的所有设备；
0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上；
7.网络地址相同，则为同网段
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IP地址面临的问题：
1.IP地址空间不足 2. IP地址浪费，进一步导致可用地址空间不足；
解决方案：
1.私有地址/公有地址：任何一个机构、组织或者单位，都可以免费的、重复使用的IP地址空间；使用该类型的IP地址，不可以上网；
A类的私有IP地址：10.0.0.0 ---- 10.255.255.255 （10.0.0.0/8）
B类的私有IP地址: 172.16.0.0 ---- 172.31.255.255 （172.16.0.0/12）
C类的私有IP地址:192.168.0.0 ---- 192.168.255.255 （192.168.0.0/16）
D类的私有IP地址:239.0.0.0 ---- 239.255.255.255 （239.0.0.0/8）
2.子网划分
3.IPv6
________________________________________
十六进制：所有的数的基本组成元素：0-9,a,b,c,d,e,f
应用场景：
1.硬件的物理地址表示（网卡地址）
2.存储数据的时候，使用的是16进制
3.数据报文分析软件中的数值表示
表示方法：在所有的16进制数值前面，必须得加 0x
与2进制的关系：1 个16进制，等同于 4 个2进制；所以，2个16进制，等同于 1 个字节；
________________________________________
举例1：
有一个公司，叫XXXX，有3个部门，每个部门50个主机，每个部门必须使用不同的IP网段，每个部门必须尽量减少IP地址的浪费，老大给了我，一个段：192.168.1.0/24
解题思路：
1.首先需要计算出主机位的个数，假设为n，那么每个新网络的主机IP地址数量为2的n次方
2.2的n次方必须大于等于每个新网络的需求的主机数：2的n次方 - 2 >=50 ，所以，n>=6（ 减2，表示的是将每个网段中的2个特殊IP地址排除在外，即网络地址和广播地址；）
3.基于计算出来的主机位，确定新网络的子网掩码；子网掩码=32-6 ，即 /26 ；
4.所以新的网络应该是：
192.168.1.0000 0000 /26
192.168.1.0 /26
192.168.1.63 /26
192.168.1.0100 0000 /26
192.168.1.64 /26
192.168.1.127 /26
192.168.1.1000 0000 /26
192.168.1.128 /26
192.168.1.191 /26
192.168.1.1100 0000 /26
192.168.1.192 /26
192.168.1.255/26
________________________________________
举例-2：
有一个公司，叫XXXX
有6个部门
每个部门60个主机
每个部门必须使用不同的IP网段
每个部门必须尽量减少IP地址的浪费
老大给了我，一个网段：192.168.1.0 /24
192.168.1.0 /24
192.168.0.0 /24
--------------------
192.168.0.0 /23
192.168.0000 0000 .0000 0000
-----------------------------------------------
部门1：
网络地址-192.168.1.0 /26
广播地址-192.168.1.63 /26
部门2：
网络地址-192.168.1.64 /26
广播地址-192.168.1.127 /26
部门3：
网络地址-192.168.1.128 /26
广播地址-192.168.1.191 /26
部门4：
网络地址-192.168.1.192 /26
广播地址-192.168.1.255 /26
部门5：
网络地址-192.168.0.0 /26
广播地址-192.168.0.63 /26
部门6：
网络地址-192.168.0.64 /26
广播地址-192.168.0.127 /26
1个，大网---->多个，小网：子网划分；
多个，小网---->1个，大网：网络汇总/汇聚
交换机的由来：
主机之间的通信需要网线的连接，但网线的传输距离有限（一根网线一般不超过80米）因此需要引入设备来解决：（设备的发展历程）
1.中继器 ：作用放大信号，延长信号的传输距离；缺陷：接口太少仅有2个；
2.集线器：多端口的中继器；缺陷：连接的多个设备之间容易产生信号冲突，所连设备属于同一个冲突域；（冲突域：电信号的冲突范围）
3.引入机制-CSMA/CD：即带有冲突检测的载波侦听多路访问机
4.网桥：可以分割冲突域，每个端口都属于一个不同的冲突域；缺陷：仅有两个端口
5.交换机：即多端口的网桥，交换机的每一个端口都属于不同的冲突域；
备注：中继器，集线器：不能分割冲突域，因为这两个设备的工作对象，就是电信号；
网桥，交换机：可以分割冲突域，因为这两个设备的工作对象，不是电信号，是具有一定格式的“帧”
数据在每层OSI模型的称呼：
OSI模型 信号表示 常见设备
1. 物理层 0，1比特流（电信号） 网线、中继器、集线器
2.数据链层 帧 网桥、交换机
3.网络层 包 路由器
4.传输层 段
5.应用层 数据流
________________________________________
网络设备的构成：
1.硬件：内存——RAM（随即读取内存），CPU，flash——硬盘，ROM（read-only memory)只读存储器，nvram非易失性内存
2. 软件：系统文件----IOS（internet operating system)，配置文件---running-config(正在运行的配置文件，保存在RAM内存中，断电时，容易丢失），配置文件 ----startup-config（开机启动时加载的配置文件，保存在nvram中，设备断电时，文件不会丢失）；
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网络设备的基本配置：
1.由特权模式退出到用户模式只能使用“disable”命令；
2.end命令是直接退出到特权模式
3.show running-config(特权模式下）查看正在运行的配置；show startup-config 查看开机启动配置
4.write(特权模式下）将已经配置好的内容保存到开机配置文件中，即将 running-config 中的内容“复制”到 startup-config
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网络设备的管理方式：
一，本地管理：用console线（反转线）连接电脑console口（网络设备自带），通过该端口输入命令时，有一个默认的超时时间，为10分钟；
备注：如何关闭超时功能1.Cisco(config)#line console 0 //进入 console 口；2.isco(config-line)#exec-timeout 0 0
二，远程管理：即通过网络对设备的管理IP地址（管理接口 - line vty
），进行访问，默认情况下，远程访问是需要密码的并且特权密码，是一定需要配置的；
注意：不同类型的设备，所支持的 vty 的数量不同；远程连接在占用 vty 的线路时，是按照 line number 的 大小，从小向大依次选择使用的。line vty 下面的认证功能默认是打开的。我们也可以关闭但是不建议这样做，不安全！
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配置命令如下：
1.配置本地登录密码（默认情况下，console 登录方式是不需要密码的）：
Cisco(config)#line console 0
Cisco(config-line)# password nihao //登录密码；
Cisco(config-line)# login // 启用认证功能；
2.配置特权密码（删除密码则在命令前面加no)：
Cisco(config)# enable password wohao
Cisco(config)# enable secret hahahaha （以加密方式存在的）
Cisco(config)# service password-encryption (为了保证设备上的所有密码均以加密的形式保存所以，可以开启设备上的”密码加密服务)
3.PC> telnet 192.168.1.100 用PC机远程连接交换机的命令方式
4.Cisco# show running-config 查看正在运行的文件 Cisco# show user查看登陆用户信息
5.Cisco# clear line x 线路踢除(真实机器上才可以)
6.设备恢复出厂化配置：（本质就是，删除设备的启动配置文件)
Cisco#erase nvram (真实设备的操作命令)
Cisco#erase startup-config (模拟器上的命令)
Cisco#delete nvram:startup-config(真实设备)
7.查看设备上的文件的存储位置：
Csico# dir
dir /all-file-system
8.设备基本信息采集：Cisco# show version (设备型号 IOS版本 内存 Flash)
9.为交换机配置IP地址：
Cisco#show ip interface brief //查看接口简要信息；
Cisco(config)#interface vlan1 //进入虚拟端口vlan1
Cisco(config-if)#no shutdown //打开端口
isco(config-if)#ip address 192.168.1.100 255.255.255.0
2层逻辑链路协商参数：
1.速率
2.双公模式
全双公
半双公
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2层地址：
---作用：在全球范围内，唯一的，表示一个物理设备，一般将该地址称为---物理地址
（IP地址一般称为 ---逻辑地址）
---地址类比：
IP地址 名字
网卡地址 家庭住址
在网络世界中，想要唯一的确定一个通信对象，必须同时使用网卡地址+IP地址进行确定；
-----表示： 物理地址（Physical Address）
00D0.9719.7A5A
十六进制表示，共48bit，前面24bit为厂商代码；后面24bit为厂商给产品的编码
________________________________________
ARP （地址解析协议）
----作用：基于IP地址获得对应的MAC地址，为了实现数据包2层头部的快速封装；
-----原理：发送方设备发送ARP请求，广播的方式；
目标方设备发送ARP回应，单播的方式；
-----特殊MAC地址：
--广播MAC ：48bit全为1；
--无知MAC：48bit全为0；
-----ARP类型：
---普通ARP
---无故ARP：发送ARP的主机的IP地址，与被请求的IP地址是相同的；
用途：发现IP地址冲突
备注：设备开机时会产生无故ARP报文，在开机以后也会周期性的发送无故ARP报文
----代理 ARP（可以理解为快递代签）
回复ARP请求报文的主机，虽然不是我们要请求的目标IP地址对应的主机，但是该主机知道“目标IP” 如何到达。所以，该主机可以代替“原目标IP” 主机进行 ARP 报文的回复；
代理ARP可以被人利用，变成ARP病毒；
解决此病毒的方法：静态绑定ARP条目；（arp -s 192.168.1.254 MAC ）
验证命令：
show ip arp // 网络设备上查看 ARP 表；
arp -a // 在终端设备上查看 ARP 表；
注意：
1、ARP表中的动态条目可以被后来的 ARP 条目覆盖掉；
2、静态条目，是不可以被覆盖的；
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交换机的工作原理：
1.成表，查看源MAC
交换机在端口 1 收到 数据帧， 将其中的源MAC地址提取出来，与入端口形成对应关系：假如源MAC为 A ， 所以，此时形成的条目为 ： A --- 1
2、查表，查看目标 MAC
交换机将收到的数据帧中的目标MAC地址提取出来，在交换机本地的“转发据从表”中进行查找对应的条目是否存在：如果存在，则将数据从对应的端口发出去；反之，则将数除
入端口以外的其他所有端口都发送出去；(flooding-洪泛/泛洪)
路由：
-----定义：不同网段的主机进行通信，就是路由；
（相同网段的主机通信，就是交换）
-----实现：通过路由器实现“路由”转发动作；
----互通前提：1.互通前提 2.路由器的”路由表“必须得有”路由条目“
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路由器：
----特点：每个端口都是属于不同的网段，所以是可以分割广播域
-----核心工作表：路由表
-----工作对象：IP数据包中的地址（目标IP - 现阶段而言）
-----工作原理：
1.路由器在任何一个端口上收到一个数据包后，都会提取其中的目标IP地址
2.将IP地址与本地的“路由转发表”条目进行匹配：匹配成功则在对应的端口转发出去；匹配失败，则丢弃数据包；
匹配原则：1.依次查看路由表中的每个路由条目
2.查看每个路由条目时，首先查看路由条目中的掩码，该掩码表示的是该路由条目仅仅关心目标IP地址中的掩码表示的长度的位
查看目标IP地址中的特定长度的位（掩码长度）是否与路由条目中的网络位是否相同；如果相同，则表示成功，反之，匹配失败；
------路由器查找路由表的原则：当路由器进行数据包与路由表条目的匹配时，如果有多个条目可以同时匹配，则选择子网掩码长的那个条目进行转发，这叫做最长匹配原则；
------特殊路由条目：0.0.0.0 /0 -----> 表示的是所有的网络；称之为：默认路由。
配置：ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.23.2
________________________________________
配置命令：
手动添加静态路由条目：R1(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 gi0/0
静态路由的不同配置方式：
1、 ip route x.x.x.x y.y.y.y {端口} 这个端口必须是设备自己的；
2、 ip route x.x.x.x y.y.y.y {ip-address} 这个IP地址必须是对端设备与自己互联时使用的那个接口的IP地址；
查看路由表：R1# show ip route
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路由条目进入路由表的前提：
---路由条目的下一条，必须可达，即路由条目中的网段后面的端口和IP 地址必须是可以访问的，如果是端口必须是UP / UP 的；如果是ip，则必须是可以ping的通的；
路由条目的组成：
类型 网段/掩码 属性via 下一跳
s 192.168.2.0 /24 [1/0] 10.10.12.2
[9/0] 10.10.21.2（备份）
路由属性：
--- 管理距离（AD-admin distance)：表示的是路由条目的稳定性，值越小表示越稳定；
取值范围：0-255
注意：每一种类型的路由，都有一个默认的AD值；直连，默认是0；静态默认是1
----度量值（metric）：表示的是通过该条目去往目标网段的距离；值越小，表示越好；
取值范围：不同类型的路由取值范围不同；
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浮动静态路由：
----定义：将使用备份链路的静态路由条目的AD ，调整位大于1.那么这种静态路由条目称为浮动静态路由；
-----作用：实现链路的备份，增强网络的健壮性；
-----配置命令：ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.10.21.2 9
配置浮动路由就是使两个相连的路由器之间有多根网线同时连接着，但这能有一根网线起传输作用，只有当正在使用的网线出现故障时，其它另一根网线才能发挥作用；正常情况下，路由器之间为什么只有一根网线在工作？这是因为配置的静态路由条目的属性决定；
比较原则：
1、首先比较 AD ，值越小越好；如果相同，则继续下一个；
2、其次比较 Metric，值越小越好；
3、如果两者都相同，则多个路由条目，都放入路由表；
VLAN技术产生和应用背景：
在传统的 LAN 中，所有的设备都是属于同一个广播域 所以一旦部分主机出现问题，就有可能影响同广播域 的其他主机，影响范围广泛。
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VLAN配置：
1.创建VLAN： SW1(config)# vlan 12 // 创建并进入到vlan 12
SW1(config-vlan)#name shuaidehe //为vlan修改名字 （主要备注信息）
2.将连接PC的端口，放入到 VLAN：
SW1(config)#interface fas0/2
SW1(config-if)#no shutdown
SW1(config-if)#switchport mode access //指定端口模式
SW1(config-if)#switchport access vlan 12 //指定属于的vlan
3.查看配置的VLAN：SW1#show vlan brief
注意：
1.思科交换机默认有5个 系统 VLAN ，这些VLAN不可以修改与删除； 1， 1002--1005；
2.VLAN的本质：是通过数据层面进行分析，交换机为每个VLAN的数据，在2层头部添加了一个 tag 字段，该字段等于 vlan 号
目标MAC 源MAC tag标签 TYPE FCS
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Trunk 配置：
------静态配置：
1、静态指定端口使用的“trunk封装协议”
interface fas0/24
switchport trunk encapsulation dot1q \ ISL
2、静态指定端口的模式为 trunk
switchport mode trunk
--------动态配置：本质：依靠的 DTP 协议，在链路上发送报文 进行端口封装协议和模式的协商；（DTP：dynamic trunk protocol ）
1. 指定或者协商端口使用的“trunk封装协议
2.指定端口模式
interface fas0/24
switchport mode dynamic
auto -- 仅仅被动接收DTP报文
desirable --主动发送DTP报文 期望成为 trunk
SW1 SW2 链路状态
trunk trunk trunk
auto auto NO
auto desirable trunk
auto trunk trunk
desirable desirable trunk
desirable trunk trunk
验证命令：
show interface trunk 查看静态
show interface fas0/24 switchport 查看动态
________________________________________
交换机上存在两种类型的 VLAN ：
普通 VLAN
特殊 VLAN ，即 native vlan ；
特殊 VLAN - native vlan ：
该角色，仅仅出现在 trunk 链路上；
trunk链路上，默认的native vlan 值 为 1 ；可以基于
需求，进行更改：
interface fas0/24
switchport trunk native vlan 12
强烈建议：
trunk 链路两端的 native vlan 必须相同
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Native vlan 的特殊之处：
1、首先该特殊之处，只会在 trunk 上传输数据帧的
时候，这种特殊性，才会体现出来。
2、特殊性是：
普通 vlan 的数据帧经过 Trunk 时，需要打标签
特殊 vlan 的数据帧经过 Trunk 时，不需要标签
总结：
access链路：
-收到的数据帧，没有标签；
-发出的数据帧，没有标签；
trunk 链路：
-发出的数据帧
普通vlan - 必须打标签；
特殊vlan - 无需打标签；
-收到的数据帧
普通vlan - 基于携带的标签，转发到对应vlan；
特殊vlan - 如果没有标签，则转发到“native vlan ”
________________________________________
vlan的删除：
1、首先移除 VLAN 中的端口；（会自动回到 vlan 1）
interface fas0/2
no switchport mode access
no switchport access vlan 12
2、删除 VLAN
SW1(config)# no vlan 12
3、验证
show vlan brief ----> 关注 vlan 与 端口
清除所有 VLAN ：
1、VLAN 信息是保存在一个文件里面的；
- vlan.dat
查看命令：
SW1# dir // 查看设备上的文件存储目录
2、直接删除该 文件，则可以确保交换机的 VLAN
信息全部清除；
删除命令：
SW1# delete vlan.dat
3、重启设备
________________________________________
Trunk的作用：
用于连接两个交换机，使俩个VLAN之间能互相通信。
Trunk 链路的 VLAN 管理：
配置命令：
interface fas0/24
switchport trunk allowed vlan ?
word //表示的是VLAN号；可以同时写多个；
add //表示将后面的 vlan ，添加到现有的 vlan列表中
all //表示该 trunk 链路允许所有的 vlan
except //表示除了该参数后面的vlan以外，其他的都允许
none //表示该trunk链路，不允许任何的vlan流量通过
remove //表示将该参数后面的vlan，在现有的 vlan列表中 移除；
________________________________________
Ether-channel ： 以太网通道 | 捆绑 | 端口汇聚 | 端口聚合
-------作用： 可以增加设备之间的传输带宽 可以增加设备之间连接的稳定性
-------对象： 具有相同参数的物理端口，比如速率和双工相同；
如果是 access，就都得是ａｃｃｅｓｓ ；
如果是 trunk，就都得是 trunk，并且使用的
封装协议都得相同，允许的 VLAN 范围，都得相同；
--------配置：
1.进入成员端口：interface range fas0/2 , fas0/4 （同时进入多个端口，f0/2 f0/4）
2.手动指定该端口属于的 channel-group：
interface range fas0/2 , fas0/4
channel-group 5 mode on
3.配置“虚拟端口”：
interface port-channel 5
switchport mode trunk
4、验证：
show ip interface brief //查看虚拟的端口
show etherchannel summary //查看捆绑信息
交换核心：
1.整个网络里面，所有的交换机里面的VLan数据库需要是一样的
2.终端设备之间的数据的转发路径上的所有设备，必须要拥有相同的VLAN
________________________________________
DHCP：（dynamic host configuration protocol ） 动态的 主机配置协议
-作用
自动的为终端设备，分配IP地址；
-角色
DHCP 服务器
DHCP 客户端
-配置：
1、配置DHCP客户端
-将网关的IP地址获取方式配置为：DHCP
2、配置DHCP服务器
Server-PC:
-配置服务器的IP地址: 192.168.1.100/24
-开启DHCP服务 ： server -> dhcp -> on
-配置DHCP的 IP 地址池：
pool name : serverPool
start ip : 192.168.1.0
255.255.255.0
-保存地址池 ： save ；
Router：
-配置IP地址：
interface fas0/1
no shutdown
ip address 192.168.1.100 /24
-开启DHCP服务
Router(config)#service dhcp
-配置 DHCP 地址池
Router(config)# ip dhcp pool Linux
Router(dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.0
Router(dhcp-config)#default-router 192.168.1.100
Router(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8
3、验证与测试
Router#show ip dhcp binding //查看的是已经分配出去
的IP地址；
PC>ipconfig //验证获得的IP地址；
PC>
ping x.x.x.x
DHCP 地址排除：
这些地址，是不会被 DHCP 服务器自动的分配给
DHCP 客户端的。
配置命令：
Router(config)#
ip dhcp excluded-addres 192.168.1.1 192.168.1.10
//排除一段连续的IP地址；
ip dhcp excluded-addres 192.168.1.29
//排除不连续的单个地址；
________________________________________
VLAN间路由：
-多层交换机
1、配置网关IP
interface vlan 10 //配置 vlan 10 的网关IP；
no shutdown
ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
interface vlan 20
no shutdown
ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
interface vlan 30
no shutdown
ip address 192.168.30.254 255.255.255.0
2、启用路由功能
GW(config)# ip routing
3、配置多层交换机与普通交换机的级联链路
GW(config)#interface fas0/3
GW(config-if)#switchport trunk encap dot1q
GW(config-if)#switchport mode trunk
SW1(config)#interface fas0/3
SW1(config-if)#switchport mode trunk
4、验证与测试
GW# show ip interface brief
GW# show ip route
GW# show interface trunk
注意：
任何一个 VLAN 都对应一个 SVI（交换虚拟端口）；
该VLAN中的所有的成员主机的网关IP地址都为该 SVI
口配置的 IP 地址；
SVI：switch virtual interface ;
====================================================
动态路由协议
-路由类型
C
非C
Static
Dynamic
IGP（internal gateway protocol）
Distance Vector
-RIP
-IGRP
-EGIRP
Links State
-ISIS
-OSPF(open shortest path first)
EGP（external gateway protocol）
-BGP
-----------------------------------------
OSPF :
1、OSPF是一种公有协议；
2、OSPF的网络是没有网络规模限制的；
3、OSPF支持层次化的网络设计（2层）
分层设计：
-区域
骨干区域 : 0区域，就是骨干区域；
非骨干区域 ：非0区域，就是非骨干区域；
-表示
十进制
点分十进制
-举例
area 1 , area 2
area 0.0.0.1 ,
area 0.0.0.2
注意：
OSPF网络中，所有的非骨干区域，必须连接着骨干区域；
-------------------------------------------------
OSPF配置：
R1(config)# router ospf 1 // 启用OSPF进程1；
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1 //为路由器起一个名字
R1(config-router)#network 10.10.12.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
network的作用（RIP/EIGRP/OSPF）
1、netowrk后面跟的是一个IP地址范围；
2、network后面的IP地址范围所覆盖的本地设备的接口,
都启用该路由协议(OSPF) ：
-该端口可以发送该协议的报文；
-该端口可以接收该协议的报文；
-将该端口上的IP地址中的网络部分，
放入 协议报文中，传输出去；
------------------------------------------------
OSPF
1、建立邻居 - 邻居表
通过参数进行协商，满足邻居的建立条件；
-命令：
show ip ospf neighbor
# 邻居 ，凡是出现在这个表中的设备，都
称之为邻居；
# 邻接 ， 只有当状态成为 full 的时候，
才可以称之为邻接。
（两边设备的数据库，必须完全一致）
例如：
R1#show ip ospf neighbor //查看 R1 上的 OSPF 邻居表
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
2.2.2.2 1 FULL/DR 00:00:38 10.10.12.2 GigabitEthernet0/0
# neighbor ID : 表示的是对端设备的 OSPF router-id；
# pri(priority)：表示的是对端设备的优先级，默认为1；
# state(state/role)：表示的是对端设备的状态以及角色
&down : 邻居之间的关系，挂掉了；
&init ：初始化状态，表示收到了对方发送来的OSPF包
&attempt：该状态只有在单播环境下，才可以看到。
&two-way：双向通信状态，表示对方发送的OSPF包中，
包含着自己的信息；
&exstart：交换初始化状态
主要目的是为了确定交换过程中的主从
关系，
从而实现“后期的交换过程”是稳定的、
可靠的；
&exchange：交换状态。在该状态进行数据库的同步；
本质上交换的其实仅仅是数据库的目录；
&loading：加载状态。该状态加载的双方数据库中的
真实的条目
&full ：完全邻接状态。该状态表示双方的数据库
内容，完全一致了。
2、同步数据库 - LSDB(link-state database )
该表中包含的就是数据库条目 ，
即 LSA - link-state advertisement
链路状态通告
3、计算路由 - 路由表
每一个OSPF路由器，都会基于数据库中的 LSA ，
进行路由计算(通过 SPF 算法)，从而形成
最终的“路由表”；
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OSPF 报文类型：
Hello :用于建立、维护与拆除邻居关系的；
该报文是周期性发送
周期 - 10s ；（广播、点到点）
邻居存活时间 - 40s；
周期 - 30s （非广播网络）
邻居存活时间 - 120s
DBD：database description ，数据库描述报文；
用于交换、同步数据库之前的准备工作；
LSU：链路状态更新，里面包含的是 LSA ；
LSAck：链路状态确认报文，确保 LSA 的可靠传输；
LSR：链路状态请求；
OSPF的相关验证命令：
show ip ospf neighbor -- 查看邻居表
show ip ospf database -- 查看数据库
show ip route ospf -- 查看OSPF的路由表
show ip protocols -- 查看当前设备上运行的所有
动态路由协议
show ip ospf -- 查看 OSPF 的相关信息；
（例如：查看设备角色）
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OSPF中的路由器角色：
骨干路由器 - 所有端口都属于骨干区域；
非骨干路由器 - 所有端口都属于非骨干区域；
区域边界路由器(ABR-area border router) ：
-同时连接着骨干区域与非骨干区域；
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OSPF路由类型：
内部路由
O - 表示同一个区域内部的路由；
O IA - 表示不同区域之间的路由；
外部路由
OE1 - 表示类型为1的外部路由 ， external
OE2 - 表示类型为2的外部路由
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Full/-
OSPF路由器在邻居关系中的角色：
DR - designated router ， 指定路由器
建立邻居的所有的设备，都仅仅与DR/BDR 进行路由计算
数据库的同步；
但是别人在请求时，仅有 DR 进行回应；
BDR - backup designated router ， 备份指定路由器
BDR仅仅是DR的备份，DR挂掉了，BDR就会升级为
DR，实现 DR 的功能；
DRother - 既不是DR，也不是 BDR 的设备
一个网段中，仅有一个DR，BDR可以没有。
除了DR和BDR，其他的设备，都叫 DRother 。
DRother，仅仅与DR和BDR建立 full 的关系；
DRother之间，处于 two-way 状态，不会成为full
注意：
只有在“广播网络环境”中，建立邻居的路由器之间
才会有这种角色之分；
常见的“广播网络环境” - ethernet(即以太网)
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任何类型的路由协议，引入路由条目的方式：
1、netowrk
- 仅仅是针对设备本地的“直连路由”；
- 通过该方式引入到协议的数据库中的路由，称为内部路由
2、redistribute - 重分发/重发布
- 通过该方式引入到协议的数据库中的路由，称为外部路由
- 该方式可以引入设备本地的“所有类型的”路由；
相同点：
-都可以将路由引入到数据库；
不同点：
- network仅仅针对直连；
- redistri 可以引入所有类型的；
不同点：
- network 命令匹配的链路，可以收、发 OSPF报文；
- redistribute 命令，没有让一个端口收、发 OSPF
报文的功能；
网关沉余协议：
HSRP--思科私有协议
VRRP--公有标准
(将HSRP的配置命令中的standby，更改为vrrp，就可以)
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HSRP：hot standby routing protocol - 热备份路由协议
-作用：
在 同一个网段的多个网关之间运行该协议，可以形成一个虚拟的网关(虚拟网关IP和虚拟网关MAC)该网段的终端在配置网卡时，网关IP地址都设置为该虚拟网 关IP地址；多个真实的网关设备为虚拟IP而服务；从而可以实现网关的冗余性和网络的稳定性。 同时，还可以实现数据的负载均衡。
-角色：
多个真实设备虚拟出来的“虚拟网关”，有角色之分：主设备 - active ； 备设备 - standby ；
选择原则：1、参与网关虚拟化的设备，首先比较优先级 ，越大越好；默认值为100；2、如果优先级相同，则比较IP地址，越大越好 ；
-注意：
HSRP 是思科私有协议，其他厂商的设备不支持
HSRP 发送 hello 的周期性时间为 3s
HSRP 的保持时间 - hold ，为 10s
HSRP 默认没有开启“抢占”功能，对于主设备，必须开启；
HSRP 支持外部链路跟踪技术；
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HSRP 配置思路：（ 网关是一个设备的“接口”概念；所以HSRP的相关配置必须是在“网关接口”下配置的；）
1、在网关(端口)上启用 HSRP，并配置虚拟网关IP地址
GW1/2：
interface gi0/0
standby 10 ip 192.168.10.250
2、在主网关(端口)上，调整 HSRP的优先级。越大越好；
GW1: // 将 GW1 配置为主网关；
interface gi0/0
standby 10 priority 105
3、在网关(端口)上开启 HSRP 的抢占功能
GW1：
interface gi0/0
standby 10 preempt
4、配置终端设备的网关IP为“虚拟网关的IP地址”；
PC1 192.168.10.1 PC2 192.168.10.2
255.255.255.0 255.255.255.0
192.168.10.250 192.168.10.250
5、验证与测试
show standby - > 查看 HSRP 的相关信息；
debug ip icmp --> 查看 ICMP 的报文处理信息
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HSRP 外部链路跟踪：
当网关的外部链路断开以后，HSRP 会自动的降低自己的优先级。降低的优先级幅度，是可以人工配置的；（模拟器上，不能配置，只能降低固定的10）
配置命令：
interface gi0/0
standby 10 track interface gi0/1 [X]
注意：
参数 X 是在真实设备上才会有的；表示的是人工指定的降低的优先级幅度；
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HSRP的负载均衡：
-背景
当主网关与备网关都OK的时候，备网关实现的作用仅仅是备份，即设备的利用率仅仅有 50%，所以存在设备浪费/设备利用率不高的问题。所以， HSRP 开始支持 流量“负载均衡”功能即，当主网关与备网关都 OK 的时候，会同时通过两个网关进行流量的转发，从而就提高了网关设备的利用率；如果主网关挂掉，之前经过主网关转发的流量就会经过备网关转发，依然实现了 “网关备份”的功能。
-方式： HSRP group ，即 HSRP 组；
-配置：（前提：使用“多层交换机”作为“网关设备”；）
1、将SW1作为 VLAN1-2 的主网关设备，优先级设为105 并为这些 VLAN的网关，开启 HSRP 抢占功能
interface Vlan1
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
standby 1 ip 192.168.1.250
standby 1 priority 105
standby 1 preempt
2、将SW2作为 VLAN3-4 的主网关设备，优先级设为105并为这些 VLAN的网关，开启 HSRP 抢占功能
interface Vlan1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
standby 1 ip 192.168.1.250
!
interface Vlan2
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
standby 2 ip 192.168.2.250
!
interface Vlan3
ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
standby 3 ip 192.168.3.250
standby 3 priority 105
standby 3 preempt
!
interface Vlan4
ip address 192.168.4.2 255.255.255.0
standby 4 ip 192.168.4.250
standby 4 priority 105
standby 4 preempt
3、配置每个 VLAN 的成员主机的 IP 相关信息
4、配置HSRP的链路跟踪
5、验证与测试
STP
-what
spanning-tree protocol ， 生成树协议
-作用
在2层网络/交换网络中，实现链路冗余的同时，防止
环路的产生。
-实现
-交换机角色
根交换机
非根交换机
-选举原则：
#任何一个交换机在STP中，都有名字
BID- bridge id ， 桥ID；
#BID的组成：
优先级 + MAC地址(基mac)
2Byte 6Byte
#比较：
首先比较优先级，越小越好；
其次比较MAC，越小越好；
-端口角色
根端口：
任何一个非根交换机上，
有且只有一个
距离根交换机
最近的端口；
指定端口：
任何一个“冲突域/网段”
有且只有一个
距离根交换机
最近的端口；
非指定端口：
其他端口，都叫做“非指定端口”
到根交换机的距离的表示：
cost - 开销
10M - 100
100M - 19
1GM - 2
-端口状态
down
listening : 侦听，该状态保持15s
learning ：学习，该状态保持15s
forwarding：转发
block：阻塞
STP收敛时间： 30s---50s
hello-time ： 2s ，交换机周期性的发送BPDU的时间；
forward-delay：15s，转发延迟。在侦听和学习状态，分别停留
停留15s；
Max-age：20s，最大存活时间。
STP报文：
BPDU - bridge protocol data unit :桥接协议数据单元
Root-ID //表示的是根交换机的ID信息；
Cost //表示的是去往根交换机的距离；
BID //表示的是发送该BPDU的交换机的ID
Port-ID //表示的是该BPDU的出端口
注意：
BPDU中的cost，在传输过程中是沿途累加的，
会将传递方向的、所有的、入端口的cost，进行累加。
不忘初心， 方得始终！
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基MAC查看命令：
show version
-base mac-address :
查看“生成树”相关信息：
show spanning-tree
更改交换机的 STP 优先级：
SW4(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096
-------------------------------------------------
STP：生成树，802.1d 公有标准 --- PVST—> per-vlan STP
RSTP：快速生成树，802.1w ，公有标准
MSTP：多生成树，802.1s，公有标准
注意：
其实现在在设备上默认运行的都是 PVST (PVST+)
即基于 VLAN 的 STP 。
在 STP 中引入了 VLAN 以后，就可以实现
数据流量的负载均衡。
-----------------------------------------------------
例如：
两个核心交换机 Core-1和Core-2；
将Core-1作为vlan1和vlan2的根，vlan3和vlan4的辅根；
将Core-2作为vlan3和vlan4的根，vlan1和vlan2的辅根；
其他交换机作为一个普通的非根交换机
在Core-1上面的配置：
1、创建vlan；
vlan 1
vlan 2
vlan 3
vlan 4
2、将vlan1和vlan2的STP优先级调整为0；
将vlan3和vlan4的STP优先级调整为小于默认的32768；
但是得大于“主根交换机”的优先级；
Core-1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0
Core-1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 0
Core-1(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096
Core-1(config)#spanning-tree vlan 4 priority 4096
在Core-2上面的配置：
1、创建vlan；
vlan 1
vlan 2
vlan 3
vlan 4
2、将vlan3和vlan4的STP优先级调整为0；
将vlan1和vlan2的STP优先级调整为小于默认的32768；
但是得大于“主根交换机”的优先级；
Core-1(config)#spanning-tree vlan 3 priority 0
Core-1(config)#spanning-tree vlan 4 priority 0
Core-1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096
Core-1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096
ACL：access control list---访问控制列表
作用：控制数据的访问,互通；
实现：
1.定义规则
2.定义动作：permit 允许 ； deny 拒绝
分类：
1.标准ACL：仅关注的源IP地址；
2.扩展ACL：关注源IP地址和目标IP地址，还可以关注IP头部后面的内容；
表示：
1.id 通过不同的数字，表示不同的ACL；
2.名字--便于人们对ACL的配置与管理；
配置：
1.创建ACL；
access-list {ID} permit/deny x.x.x.x wildcard-bits
ID范围：1-99，表示标准ACL
ID范围：100-199，表示扩展ACL
x.x.x.x ： 表示的是一个IP网络范围或者一个IP地址
wildcard-bits：通配符#0和1是允许交叉出现的； #通配符中的0，表示的是匹配的位；#通配符中的1，表示的是不匹配的位；
例子：access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
1、首先分析ACL的类型；
2、其次分析ACL的匹配条件 -首先分析“通配符”，关注通配符中0所对应的IP地址中的位-提取源IP地址中，与通配符0所对应的位，-将提取出的 位，与ACL中的条件进行比对；如果相同，则表示匹配成功，执行“动作”如果不同，则表示匹配失败，继续查找下一条目/匹配条件
3、最后确认“处理动作”-permit ， 允许-deny ， 拒绝
2.调用ACL：
#确定在正确的设备上、
#在正确的端口上、
#在正确的方向上
interface fas0/0
ip access-group 1 in
3、验证与测试
PC-1
ping 192.168.1.254 --> not OK
注意：
任何一个ACL后面，都有一个隐含的 deny any ；
当 一个 ACL 中有多个条目时，对每个条件匹配时，是按照序列号从小到大依次进行检查、培训的；
标准ACL：应该调用在距离目标近的位置；
扩展ACL：应该调用在距离源近的位置；
________________________________________
工作中常用的ACL配置方式 - 命名的 ACL ：
创建ACL-
GW(config)# ip access-list standard Deny-Ping
GW(config-std-nacl)# 10 deny 192.168.1.2 0.0.0.0
GW(config-std-nacl)# 20 permit any
GW(config-std-nacl)#exit
调用ACL-
GW(config)#interface fas0/0
GW(config-if)#ip access-group Deny-Ping in
________________________________________
为了匹配更加精确的流量，我们使用“扩展ACL”：
创建ACL-
ip access-list extended notPing
10 deny icmp host 192.168.1.2 host 192.168.1.254
20 permit ip any any
调用ACL-
interface fas0/0
ip access-group notPing in
验证——
ping
show ip access-list
show ip interface fas0/0
为了使灵魂宁静，一个人每天要做两件他不喜欢的事。
________________________________________
NAT - network address translation 网络 地址 转换
-作用：将私有地址，转换为公有地址，从而实现Internet访问；
-实施： 在网络的边界设备上，即网关设备/防护墙。
-类型：
1.静态NAT
-私有地址与公有地址的对应条目，是人工配置的；
-私有地址 : 公有地址 = 1:1
-不节省IP地址；
2.动态NAT
-私有地址与公有地址的对应条目，是数据流量触发的
@普通的动态NAT
-私有地址 : 公有地址 = 1:1
@PAT/PNAT/NPAT : port address translation
-PAT中的地址转换条目，是基于数据流自动形成的；
-私有地址 ：公有地址 = N ：1
192.168.1.1:port ---- 100.1.1.1:port1
192.168.1.2:port ---- 100.1.1.1:port2
-配置(静态NAT)：
1、确定网络界限：内网和外网
interface gi0/0 //定义该端口为内网链路
ip nat inside
interface gi0/1 //定义该端口为外网链路
ip nat outside
2、配置 地址转换 条目
ip nat inside source static 192.168.1.1 100.1.1.1
3、验证与测试
show ip nat translation //查看NAT转换表
ping x.x.x.x
debug ip nat // 查看数据包的地址转换过程
-配置PAT：
1、确定网络界限：内网和外网
interface gi0/0
ip nat inside
interface gi0/1
ip nat outside
2、确定感兴趣流量
access-list 1 permit host 192.168.1.2
或者
access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
3、配置转换条目
ip nat inside source list 1 interface gi0/1
4、验证与测试
________________________________________
NAT 的 应用 ： 端口映射
配置：
1、配置交换机的IP地址和默认网关
interface vlan 1
no shutdown
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
exit
ip default-gateway 192.168.1.254
2、配置边界设备上的“静态NAT”条目
ip nat inside source static tcp 192.168.1.3 23
100.1.1.1 2000
3、验证与测试
show ip nat translation
PC-3:
telnet 100.1.1.1 2000
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/4259287/blog/3221327