linux网络管理实战--＞中述篇

我会带着你远行 2023-01-02 03:29 144阅读 0赞

前文回顾：[linux网络管理实战–>理论篇][linux]

### 文章目录 ###

*  linux网络管理实战-->中述篇
 *   *   *  物理层
         *   *   *  信号
                 *  介质
         *  数据链路层
         *   *   *  地址
                 *  帧封装
                 *  交换机的工作原理
                 *  组建局域网
                 *  VLAN-->交换机的灵魂
                 *  Trunk

# linux网络管理实战–>中述篇 #

--------------------

### 物理层 ###

##### 信号 #####

*  信号的分类：

> 模拟信号

不断变化的物理量，通常适用于不断变化的电话网络

> 数字信号

两种恒定的物理量–>分立的脉冲信号，适用于计算机网络 ，抗干扰抗衰减

##### 介质 #####

*  双绞线(EIA/TIA568标准)：

> 外形：

八根线芯，两两互绞

> 图示：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70]

> 功能分类:

屏蔽型和非屏蔽型

> 速率分类：

cat 5 ,5类线

> 接口：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

*  光纤
    
    多模、单模
    
    纤芯粗，纤芯细
    
    低速和高速

--------------------

### 数据链路层 ###

##### 地址 #####

*  MAC地址

计算机在局域网中的地址叫MAC地址(媒体访问控制地址)

*  结构

有48位的二进制数字---->12位16进制数字

*  示例：
    
    前六位是厂商标识，后六位是硬件标识
    
    可以在centos7中的命令行中输入

ip a

进行查看MAC地址

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
本机的MAC地址是52:54:00:b1:12:c1，MAC地址要写在信息上面进行封装

##### 帧封装 #####

数据链路层封装，MAC地址是怎么写到信息当中的呢？  
数据链路层进行如下封装：目标MAC//源MAC//类型//数据//CRC  
CRC是循环冗余校验和，CRC保证了数据完整性。

##### 交换机的工作原理 #####

*  第一步：学习

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
图示中中间部分就是交换机，交换机有很多的接口，连接多个计算机，交换机会将计算机发送过来的信息记录在MAC地址表(MAC Address Table)中，在这张表中MAC地址会和接口一一对应，这就是交换机的学习，学习计算机的MAC地址和接口。

*  第二步：广播

除了原端口外，向外进行扩散信息（要进行寻址）。也就是A发送了信息想让C知道，交换机会将信息先对BCD这三个计算机发送，B和D认为这一条信息是发给C的，B和D不理睬(对接收到的信息丢弃)，同样C接收到了A传送给交换机(最终目的地是C)，C对A进行了回复。C对A进行回复的途中，交换机会将C的MAC地址和接口记录在MAC地址表中

*  第三步：单播

A和C通信完成之后会再次进行通信，这时交换机会给他们找一个单一的通路，让A和C自己进行通讯，这样就不会影响B和D

*  第四步：更新

如果计算机之间长时间不通信会发生什么？  
如果MAC地址在300s之内没有通信，就被擦掉了，这样做可以节省MAC地址表的长度(MAC地址过多，交换机会很累)，再次通信的时候就会再次记录  
交换机的工作原理总结起来就是学习、广播、单播、更新  
这就是交换机大致的原理。

##### 组建局域网 #####

> 第一个实验：一台客户机和一台服务器进行通信

*  安装Cisco Packet Tracer软件并且汉化

自己动手组建一个局域网，通过Cisco Packet Tracer软件组建一个局域网。  
[Cisco Packet Tracer软件][Cisco Packet Tracer]  
提取码：fiok  
对压缩包进行解压，下一步进行安装，因为刚进去的软件的语言是英语，所以要对软件进行汉化  
在桌面的快捷方式中找到属性，找到它的安装位置

D:\mysoft\Cisco Packet Tracer6.0\Cisco Packet Tracer 6.0\

找到languages（语言）文件夹，单机进去后将解压后的ptl文件移动到该文件夹中  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
回到软件中找到options(选项)中的第一个preferences（首选项），选择chinese语言包，之后应用并且重新进入软件。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
软件的汉化就完成了。

*  实际操作软件

1）添加主机：拖拽一台台式机和一台服务器  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
2）添加线缆：两台机器上中线缆连接起来  
3）配置IP地址和子关掩码：  
分别单击台式机和服务器，在桌面选项有IP地址配置

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
点进去后配置IP和掩码，这里我将centos701的客户机配置为IP:192.168.142.129，子关掩码为：255.255.255.0  
将服务器的配置为IP:192.168.142.130，子关掩码是：255.255.255.0  
这样客户机和服务器就配置好了  
4）如何证明配置成功了？  
测试通信  
在服务器或者是客户机的桌面上有一个命令提示符  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
点进去后使用代码测试：  
我用客户机的提示符进行测试：

ping 192.168.142.130

需要注意的是这里的IP地址是服务器的IP地址，拿一个小本本记下来(在ping的时候，如果是自己客户机的IP地址结果正确并不能说明通信是成功了，只有ping别人服务器得到的结果是正确的，这才可以证明两台机器是通信的。)  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

看到这里，通信的结果是正确的，证明通信成功了。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
服务器01可以模拟网站，可以提供网页服务，可以在服务器中的配置找到HTTP，更改index.html即可，我这里改成了linux

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
用客户机的centos701的web浏览器浏览服务器的IP地址，你会看到什么？  
在搜索框中输入

http://192.168.142.130

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
你会看见服务器01的模拟的网站，证明两台机器是可以通信的。

> 第二个实验：三台客户机和一台服务器通信

1）添加三台客户机和一台服务器，中间用一台交换机连接起来  
2）连接线缆

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
3) 配置IP地址和web服务  
和上一个实验一样在客户机和服务器的桌面中的IP地址配置中配置号IP地址和子关掩码  
4）测试通信  
配置完成后，用一台客户机在命令行中写入下列命令：

ping 192.168.142.131
    ping 192.168.142.132
    ping 192.168.142.133
    ping 192.168.142.134

也就是用ping命令测试机器的IP地址，观察是否成功。  
5）观察交换机的工作原理：  
找到交换机的命令行–>IOS命令行后  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
在命令行中输入

show mac-address-table

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
交换机的命令行中显示出MAC地址表。可以根据端口号找到对应的客户机，去查询客户机的MAC地址

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
同样可以在一台客户机的web浏览器中访问服务器的网站  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
那么过一段时间之后再去交换机的命令行中输入

show mac-address-table

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]  
你会看到原本有四条信息的表，现在只有两条了，这是为什么？  
这是由于一段时间没有通信，交换机将MAC地址给丢弃了。

##### VLAN–>交换机的灵魂 #####

*  VLAN名词解释

VLAN（Virtual Local Area Network的缩写）中文全称：虚拟局域网络。

*  图示  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]  
    图示中的A和B是一组，C和D是一组  
    VLAN保证了A和B、C和D进行通信的同时，A和C、B和D是不能通信的。
 *  划分VLAN的方法

1）创建VLAN  
VLAN是一段号码，其中的0和1已经被征用了，范围包括2到1024(这是规定)  
2）根据接口和VLAN的关系  
按照端口隔开，交换机的接口是划分VLAN的关键。  
比如：

> F0/1–>F0/10 VLAN 10  
> F0/11–>F0/20 VLAN 20

*  配置  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 20]  
    1）首先在交换机上配置，在交换机的命令行中输入以下代码：

enable # 特权
      config t # 进入配置模式(config)

![在这里插入图片描述][20210105162723179.png]

这时在命令行中输入以下代码：

vlan 10 # 创建局域网10
    vlan 20 # 创建局域网20
    interface fastethernet0/1 # 必须要在接口模式下才可以输入，或者时int f0/1
    switch access vlan 10 # 将端口加入VLAN

就这样，f0/1就加入了局域网10.  
用同样的方法将f0/2加入局域网10，将f0/3和f0/4加入局域网20.  
进入特权模式，输入show vlan,查看vlan的信息。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 21]  
由此可以清楚的看到f0/1和f0/2在VLAN10中，f0/3和f0/4在VLAN20中。  
怎么去证明已经分配好了呢？  
可以找一台客户机，在客户机的命令行中依次用ping命令验证通信是否成功，不成功的会报错(超时)  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 22]  
同样也可以用web浏览器去访问别的主机的IP地址去验证。  
这样同组之间的主机就可以通信，而且不会担心被窃取了。

##### Trunk #####

*  Trunk的核心技术  
    Trunk和VLAN相辅相成。有时公司的同一部门的员工不一定在同一个办公室、同一个楼层，那么还是要通信，这就用到了Trunk技术，Trunk的中文意思是干道。它是一种配置指令，就是为了完成一件事情：在同一条线缆上传递多个VLAN的信息(还不可以乱)。那么Trunk的原理是什么呢？Trunk就是给VLAN打上一个一个的标签，打一个比方说：有两台交换机分别连接多台电脑，不同楼层的同一部门的员工要交流信息，同一个部门的信息就会先被打上一个vlan的标签，到达交换机的时候，交换机会先进行识别vlan的信息标签，之后再去决定信息的去向，这就让不同楼层的同一部门可以交流信息，而不同部门不可以交流信息。
 *  实验Trunk  
    第一步：配置  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 23]  
    在交换机的IOS命令行中输入以下命令(端口号一定要一致)

en
    config t
    vlan 10
    vlan 20
    int f0/1
    sw ac vlan 10
    int f0/2
    sw ac vlan 20
    int f0/3 
    switch mode trunk

*  理论上的实验结果  
    130和132是同一vlan可以通信，131和133是同一vlan可以通信。  
    130和133不可以通信，131和132不可以通信。
 *  测试实验结果  
    可以在每台机器上的命令行或者是web浏览器中测试，验证理论上的实验结果。  
    vlan标签只存在Trunk链路中。

[linux]: https://blog.csdn.net/qq_45671732/article/details/112094395
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/24d291d401184127b2ee427e804939c7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/454abd9afe89429fb34619954c84cb23.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221120/5832adbad5a041dc966dd8d0867c2cb7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221120/db44587161184b42a072291129ee7b90.png
[Cisco Packet Tracer]: https://pan.baidu.com/s/1Cd4b2B13h-1d2TAS3JtXDg
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221120/0a2f65a7ad474029adea859b4952abc5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221120/de29d374de8d485ca47909f4a5ebd7dc.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]: /images/20221120/0a664678790e4bc8a5446565de7fb280.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]: /images/20221120/cf267b6801a949c28b297fe7845b6643.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]: /images/20221120/e299fb12ac5647c8a1cc5f88d93e8ce0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]: /images/20221120/7b7b5f723aaa4d38a124236e5a7ffacb.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]: /images/20221120/afc14dcc777d4f73bbb89c026dc202d1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]: /images/20221120/2918305d03734f309dcd6d15b97e927f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]: /images/20221120/21bab524c4d941a8aa489d46d401b4f2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 19]: /images/20221120/93774b5b0dbb4721ab4e26c3436a16f3.png
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[20210105162723179.png]: /images/20221120/aa6e8d0b1fc0403ba25d84ffec752030.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 21]: /images/20221120/43f10a2eb0ba478ba84cc5fa86622ff5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 22]: /images/20221120/c6f94b6b22eb46a981a9d0bd220f2ed1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70 23]: /images/20221120/784249fd123f449e9f086626fbb4ba06.png