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Cisco CCIE Routing and Switching
---- kaka’s Note
Author:
房 智 勇
-----上海交通大学网络信息管理部
CCIE Routing and Switching---kaka’s Note
bibliography
Part 1. Routing
<Routing TCP/IP,Volume I>
<Routing TCP/IP,Volume II>
<Cisco OSPF Command and Configuration Handbook>
<Internet Routing Architectures,2nd edition>
<Cisco BGP design and implemention>
<Cisco BGP-4 Command and Configuration Handbook>
<Cisco Press - IS-IS Network Design Solutions[2002]>
<Redhair-Routing Protocols Illstrated Vol.1>
<Cisco Press - OSPF Network Design Solutions>
Part2.Switching
<Cisco LAN Switching>
<Cisco Self-Study: BCMSN(642-811)>
<Catalyst 3750 Multilayer Switch Software Configuration Guide>
Qos
<KKblue Qos Handbook>
<Huawei-3Com Qos introduction>
<Cisco IOS Quality of Service Solutions Configuration Guide,Release 12.4>:
<Catalyst QoS-Quality of Service in Campus Networks>
Part3.Multicast
<Climber Cisco multicast Note>
<Cisco Multicast-PPT>
<IP 组播网络设计开发(第 1 卷)>
<Interdomain Mulitcast Solutions guide>
Part4.WAN Connections
<Cisco IOS Dial Technologies Configuration Guide,Release 12.4>
<Cisco IOS Wide-Area Networking Configuration Guide,Release 12.4>
<Cisco Troubshooting Remote Network Access>
Part5.IPv6
<Cisco IOS IP Configuration Guide,Release 12.4>
<Implementing Cisco IPv6 Networks>
Part6 VPN
IPSec VPN
MPLS VPN
Part7.Feature
<Cisco Documentation http://www.cisco.com/univercd/home/home.htm>
技术博客 http://user.qzone.qq.com/1914756383/
QQ邮件订阅 http://Url.cn/KUCqX2
CCIE Routing and Switching note by Ka\(^oo^)/Ka
Part 1. - 1 -
OSI 7-Layers Model
Basic Introduction
把一个大的网络分成几个小点的网络称之为网络分段(network segment),这些工作由routers,switches 和bridges 来完成
引起LAN 拥塞的可能的原因是:
1.太多的主机存在于1 个广播域(broadcast domain)
2.广播风暴
3.多播(multicast)
4.带宽过低
在网络中使用routers 的优点:
1.它们默认是不会转发广播的
2.它们可以基于layer-3(Network layer)的信息来对网络进行过滤
switches 的主要目的:提高LAN 的性能,提供给用户更多的带宽
冲突域(collision domain):Ethernet 术语之1,处于冲突域里的某个设备在某个网段发送数据包,强迫该网段的其他所
有设备注意到这个包.而在某1 个相同时间里,不同设备尝试同时发送包,那么将在这个网段导致冲突的发生,降低网络性
能
bridges 在某种意义上等同与switches,不同的地方是bridges 只包括2 到4 个端口(port),而switches 可以包括多达上百
端口.但是相同的地方是它们都可以分割大的冲突域为数个小冲突域,因为1个端口即为1个冲突域,但是它们仍然处在1个大的
广播域中.分割广播域的任务,可以由routers 来完成
Notice:交换机的每个端口构成一个冲突域, hub 只有一个冲突域, router 每个接口都是一个广播域和冲突域
Internetworking Models
早期各个网络厂商拥有私有网络,不便于同其他厂商的网络进行通讯.于是,在20 世纪70 年代末期,ISO 组织创建了OSI(Open
System Interconnection)参考模型.
OSI 参考模型,用于帮助不同厂家创建可与对方进行协同工作的网络设备和软件等等,最大的特点是分层.但是它仍然只是个
参考模型而非物理模型
OSI 参考模型分层化的优点:
1.允许多厂家共同发展网络标准化组件
2.允许不同类型的网络硬件和软件相互通信
3.防止其中某层的变化影响到其他层,避免牵制到整个模型
OSI model
OSI 参考模型分为7层,高3层定义了端用户如何进行互相通信;底部4层定义了数据是如何端到端的传输.最高3层,也称之
为上层(upper layer),它们不关心网络的具体情况,这些工作是又下4 层来完成
OSI 参考模型共有7 层
7, Application layer
6, Presentation layer
5, Session layer
4, Transport layer
3, Network layer
2, Data Link layer
1, Physical layer
在整个OSI 参考模型上运行的网络设备有:
1.网络管理工作站(NMS)
2.网页和应用程序服务器
3.网关(gateways)
4.网络上的主机(hosts)
OSI 参考模型每层的任务:
1.Application 层:提供用户接口
CCIE Routing and Switching note by Ka\(^oo^)/Ka
Part 1. - 2 -
2.Presentation 层:表述数据;对数据的操作诸如加密,压缩等等
3.Session 层:建立会话,分隔不同应用程序的数据
4.Transport 层:提供可靠和不可靠的数据投递;在错误数据重新传输前对其进行更正
5.Network 层:提供逻辑地址,用于routers 的路径选择
6.Data Link 层:把字节性质的包组成帧;根据MAC地址提供对传输介质的访问;实行错误检测,不实行错误更正
7.Physical 层:在设备之间传输比特(bit);定义电压,线速,针脚等物理规范
OSI 参考模型每层的功能:
1.Application 层:提供文件,打印,数据库,和其他应用程序等服务
2.Presentation 层:数据加密,压缩和翻译等等
3.Session 层:会话控制
4.Transport 层:提供端到端的连接
5.Network 层:路由(routing)
6.Data Link 层:组成帧
7.Physical 层:定义物理拓扑结构
Application layer:
Application layer 作为实际应用程序和presentation layer 的接口通过某种方式把应用程序的有关信息送达到协议栈
的下面各层,它只是应用程序的一个接口,需要处理远程资源时才会起作用,应用层还负责识别并建立想要通信的计算机
一方的可用性。
Presentation layer:
表示层因为它的用途而得名,它为应用层提供数据,并负责数据转换和代码的格式化。主要提供数据压缩加密转换服务,
例如tiff jpeg midi rtf 等…
Session layer:
负责建立,管理和终止表示层实体之间的session 连接,他在系统之间协调通信过程,并提供3 种不同的方式来组织他
们之间的通信 全双工,半双工,单工(full duplex ,half duplex simplex)通信,总之,会话层基本上用来使不同应用
程序的数据与其它应用程序的数据保持隔离.
一些Session layer 协议和接口的例子:
1.Network File System(NFS)
2.Structured Query Language(SQL)
3.Remote Procedure Call(RPC)
4.X Window
5.AppleTalk Session Protocol
6.Digital Network Architecture Session Control Protocol(DNA SCP)
Transport layer:
将数据分段并重组为数据流(data stream)。TCP UDP 都工作在传输层,当采用TCP/IP 协议时,程序开发者可以在这2 者
之间做出选择。传输层负责为实现上层应用程序的多路复用,建立会话连接和断开虚电路提供机制.通过提供透明的数据
传输,他也对高层隐藏了任何与网络有关的细节信息。
流量控制:(flow control)
在传输层通过进行流量控制,以及通过在系统之间允许用户请求可靠的数据传输, 就可以保证数据的完整性。流
量控制可以防止在连接的一侧的发送主机使接受主机的缓冲区产生溢出。缓冲区溢出将导致数据的不完整.如果数
据发送方传输数据过快,接受方将数据报(datagrams)暂时存储在缓冲区(buffer)可靠的数据传输采用了面向连接
(connection-oriented)通信方式,保证:
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CCIE Routing and Switching note by Ka\(^oo^)/Ka
Part 1. - 3 -
1.接受方接受到被传输的段(segment)以后将发回确认(acknowledge)给发送方
2.任何没有经过确认的段将被重新传输
3.段在达到接受方之前应按照适当的顺序
4.可以进行管理的流控制技术用于避免拥塞,超载(overloading)和数据的丢失
面向连接的通信:( connection-oriented communication)
在可靠的传输层操作中,一个想要传送的设备同过创建会话与远程设备建立连接,通常称为3 次握手协议
3握手协议:
(three-way handshake);
1. 第一个”同意连接”数据段用来请求同步,
2. 第二个,第三个数据段用来确认请求,并在主机之间建立连接参数。 这里,接受方的排序也要求进行同
步,以便建立双向连接.
3. 最后一个数据段也用来确认。她通知目的主机已同意建立连接,并且已经建立了实际的连接。可以开始
数据传输了.传输数据量过大时,会出现一些问题,某一台机器收到大量的数据包,数度太快,造成缓冲
区溢出,最后不得不丢弃.随后到来的所有数据包。但不用担心,网络中有流量控制系统,出现这种情况,
接收方会发出一个not ready 的信号, 待处理完毕后,又发出 ready,go on 的信号,继续传输。 流
量控制类型: 窗口机制, 缓冲和拥塞避免.
a. 窗口机制( windowing)
发送方在没有收到确认是,别允许发送的数据段的数量,称为窗口
窗口的尺寸大小控制了有多少信息从一端传向另一端,虽然有些协议以数据包的数量来量化信息,但
tcp/ip通过计算字节数来量化信息
b. 确认
为了保证数据传送的不重复性和不被丢失,可以同过“带重传的肯定确认”来实现,方法是要求接收方
在收到数据是,发给发送方一个确认信息,来与发送方机器保持通信。 当发送一个数据包时,发送方及
其启动一个计时器,在规定时间内,未收到对方确认是, 显示request time out, 重新发送一次
Network layer:
负责设备的寻址,跟踪网络中设备的位置,并决定传送数据的最佳路径。 路由器和3 层交换机工作在这个层上。
路由工作原理:
首先,接受到一个包,然后检查其目的ip,查询路由表,选择最佳路径,选择一个interface,包就被送到那个端
口,并被封装成帧,送出本地网络,如果在路由表里找不到相应的目的网络的表项,则自动丢弃该包。
网络层有2 种类型的包(packets):数据包(data)和路由更新(router update)包,前者,很显然,用来传送用户数
据。后者,用来向相邻路由器通知连接到网络的所有路由器的更新信息。这种协议为主动路由协议,如RIP EiGRP
OSPF.
路由表:
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