网络运维基础

2019-06-14  本文已影响0人  古巷挂青灯

一、网络基础

产地：美国 贝尔实验室

Linux系统

C语言

GNU开源计划

GCC编译器 gcc hello.c .cc或.cpp 等

面向对象的编程语言

面向过程的编程语言

汇编语言

机器语言

源代码--->汇编--->编译--->链接 机器语言 010101

2、什么是网络协议？

网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立规则、标准或约定的集合。

例如TCP/IP协议IPS/SPX协议等。

网络上的计算机之间是如何交换信息的呢？

在网络上各台计算机之间有一种语言，这种语言就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同网络协议才能进行通信。

3、网络协议是由三个要素组成

1 语义语义表示要做什么解释控制信息每个部分的意义。

2 、语法语法表示要怎么做用户数据与控制信息的结构与格式。

3 时序时序表示做的顺序对事件发生顺序的详细说明。

4、网络的分类

1)按覆盖的范围划分

局域网 LAN 作用的范围一般在几米--几十公里

城域网 MAN 界于局域网和广域之间

广域网 WAN 作用在范围在几十到上千公里（全球通）

2)按拓扑结构分类

总线型

环型

星型

网状

3)按信息的交换方式来分

电路交换

报文交换

报文分组交换

5、网络能做什么

1）资源共享

网络的主要功能就是实现资源共享。
共享的资源包括软件资源、硬件资源以及存储在公共数据库的各类的数据资源。
连接到网络中的用户能够部门或全部的共享这些资源，使网络中的资源能够互通有无、分工协作、从而大大提高系统资源的利用率。

2）快速传输信息

分布在不同地区的计算机系统，可以通过网络及时、高效地传递各种信息，交换数据，发送电子邮件，使人们之间的联系更加紧密。

3）提高系统可靠性


在网络中，由于计算机之间是有互相协助、互相备份关系，以及在网络中采用一些备份和一些负载调度、数据容错等技术，使得网络中某一个部分出现故障时，网络中其他部分可以自动接替其务。
因为跟单机系统相比，计算机网络具有较高的可靠性。

4）易于进行分布式处理


在网络中，还可以将一个比较大的问题或任务分解为若干个子问题任务，分散到网络中不同的计算机进行处理计算。

5）综合信息服务

重点知识点一

一. 什么是网络

实现多台主机可以相互通讯的目的

计算机网络 把分步在各个地点的不同的计算机系统(PC 笔记本 服务器 ARM 开发板 树莓派)，通过链接介质(网线)通过网络协议 达到资源共享的目的。

资源

|--->硬件资源(带宽 硬盘 CPU等)

|--->软件资源(网络协议HTTP HTTPS POP POP3 STMP SSH FTP等 3389)

硬盘存储 打印机等资源

网线的排线顺序 ： 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 棕白 棕

二. 如何实现两台主机之间通讯

1）需要有传输介质（网线 光纤 wifi）

网线的排线顺序

双绞线(网线) 正双绞线 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕(路由器 交换机)

反双绞线 (双机互联线) 1 3 2 4对调

2）需要有网卡硬件设备

```将二进制信息转换为高低电压 调置```
```将高低电压转换为二进制信息 解调```

调制: 应用层-->操作系统-->内存中--->驱动层--->网卡驱动---->01010101二进制数字数据 ---->电信号

解调: 用户<----QQ--->操作系统--->内存010101<----网卡<----电信号

3）需要进行传输之前协商过程（按照什么速率进行发送数据信息）

1Gbps=1000000000bit per second=每秒种传输多少个bit

1Byte 磁盘存储数据 1B=8bit 100Mb 100/8MB

1bit 网络数据传输 1b=1/8B

三、网卡的主要功能

1、数据的封装与解封

2、链路管理

3、编码译码（曼彻斯特）

曼彻斯特编码

曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做位编码（PhaseEncode，简写PE），是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。它在以太网媒介系中的应用属于数据通信中的两种位同步方法里的自同步法（另一种是外同步法），即接收方利用含有同步信号的特殊编码从信号自身提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率，达到同步目的。曼彻特编码，常用于局域网传输。曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平，所以数据传输速率只有调制速率的1/2

四. 如何实现多台主机之间通讯

交换机.png

PC的英文全称是：Personal Computer 翻译成中文的意思是：个人计算机或者个人电脑。

MAC地址 每一块网卡出厂的时候就已经存在了，且全球唯一

物理地址：由16进制数组成并进行显示 FC-AA-14-9D-A9-8B

(不同品牌的路由 FC-AA FC:AA:14:9D:A9:8B)

逻辑地址：IP地址 192.168.0.x 10.0.0.x 20.0.0.x 可以被改变的

目标信息+源信息（MAC）+数据信息 <==>基本的数据包结构

在交换网路中通过MAC地址进行主机的标识

1、如果 目标信息的MAC地址是在交换机的MAC地址列中存在的，那么就直接转发给目标信息。

2、如果 目标信息的MAC地址没有在交换机MAC地址列表中，那么就通过广播的形式 发送消息。

广播风暴的问题：多人同时发送信息，信息混淆

带来的影响：消耗了我大量的系统资源

五、实现不同区域的通讯:路由器设备 3层网络设备

路由器.png

通过IP地址划分，来区分目标地址。IP地址的列表

发送的数据结构 <===> 目标信息 + 源信息(IP地址) +数据信息

IP地址的列表 也就是说通过逻辑地址 实现网络主机的标识

1、如果IP地址存在 IP地址列表中 直接转发收到信息。

2、如果IP地址不存在 IP地址列表中 消息就被丢弃。

IP地址 逻辑地址，不要跟物理地址混淆。IP是不是唯一的 是不是可变

问题一：主机发出信息，由谁接收

接受者的信息 发送者的信息 数据

问题二：接收者如何确认，谁给我发出的信息

目标地址信息 源地址信息 数据 == 数据包*

问题三：第一次发送数据的时候，如何确认网络中有0D这台主机

交换网络中第一次通讯的时候，利用广播方式进行通讯

问题四：大量多台主机在一个网络环境中时，会产生广播风暴问题

将多台主机进行分割开

问题五：如何让不同网络区域中的两台主机之间可以相互通讯


利用路由器：可以实现不同网络之间主机相互通讯 隔离广播信息

1）网关地址信息

2）想实现网络正常通讯，通讯的过程一定是相互的（有去有回）

六、路由的分类

1、静态路由 手工配置

R1

ip route 目标网落信息 04 R2路由器和R1路由相连接口地址（下一跳接口地址）

R3

ip route 目标网落信息 01 R2路由器和R3路由相连接口地址（下一跳接口地址)

优点：手工添加 自定义

缺点：复杂度较高

2、动态路由 相互告知

可以实现多台路由器路由表信息相互一致（路由收敛过程-60s 90s）

优点：配置方便

缺点：在路由收敛过程中，会影响通讯

3、路由协议

1）静态路由协议(手动配置 手动增加路由的条目)

优点：速度快，执行率高，通讯效率高。

缺点：需要专业人士，操作复杂度高。

适用于：比较大型的网络环境，2000人。

2) 动态路由协议(自动配置) 小型网络 SOHU

优点：自动记录学习路由表，方便，执行效率低,不需要专业人士。

缺点：路由条目学习过程会比较耗时,造成通讯效率比较低。

强调：

网关：是局域网中主机访问外网的一条必经之路

实现不同网络主机通讯

静态路由：手工配置

优点：生成路由条目效率较高
缺点：配置复杂度较高

动态路由：相互告知
优点：配置方便简单

缺点：需要相互学习，收敛速度较慢

结论：要想实现主机之间的通讯，通讯的过程是有去有回

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