2019年网络规划设计师视频教学分享（一）

一、VLAN

VLAN的分类：

静态VLAN：基于端口的VLAN，网络管理员们需要在交换机上一个一个的端口配置，配置哪些端口属于哪个VLAN。随着移动办公的用户越来越多，不可能随时去对交换机的端口VLAN做配置，所以我们要采用动态VLAN的划分方式。

动态VLAN：

基于MAC地址的分类：当一台主机接入网络的时候，会查询数据库表主机属于哪个VLAN，再根据主机的MAC分配到相应的VLAN中去，这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置起来是非常繁琐的，用户一旦更换网卡设备，必须重新配置。另外还有基于网络协议的分类、基于IP组播、基于策略、基于用户定义等等。

另外需要通过视频掌握VLAN的技术原理，什么时候打标签什么时候去掉标签。

搞清楚Access、Trunk、Hybrid三种链路类型的区别。以及VLAN的配置，具体参看讲义和视频。

【视频地址】：

https://www.educity.cn/zhibo/v321.html

二、VTP

在VTP域中有个很重要的概念就是交换机的模式，分别是服务器模式、客户端模式、透明模式。

服务器模式的交换机可以添加、修改、删除VLAN以及VLAN的参数，服务器模式的交换机会向自己所连接的干道链路发送VTP消息。

客户端模式的交换机不能添加、修改、删除VLAN以及VLAN的参数，只能学习服务器模式的交换机里VLAN的信息，并把该信息向自己所有的干道链路接口转发。

透明模式的交换机也可以添加、修改、删除VLAN以及VLAN的参数，但不会把这些信息向VTP域中的其他交换机进行转发。

交换机使用配置修订号表示VLAN信息的修改。

VTP Pruning主要是减少不必要的广播，保留带宽。

三、GVRP

设备开启GVRP功能后，能够接收来自其他设备的VLAN注册信息，并动态更新本地VLAN注册信息。

GVRP的端口注册模式有以下三种：

（1）Normal模式：允许该端口动态注册或注销VLAN，传播动态VLAN和静态VLAN信息。

（2）Fixed模式：禁止该端口动态注册或注销VLAN，只传播静态VLAN信息，不传播动态VLAN信息。

（3）Forbidden模式：禁止该端口动态注册或注销VLAN，不传播除VLAN1以外的任何VLAN信息。

四、单臂路由

用一条以太线以干道的方式去连接交换机和路由器，因为在干道上可以传输多个VLAN的数据。

我们把路由器的物理接口逻辑上划分为很多子接口，每个子接口对于一个VLAN的子网。而不在物理接口上去分配IP地址。

具体配置和原理请参考视频理解。

五、链路聚合

以太通道又叫做链路聚合技术，聚合链路也能叫做Eth-trunk链路。

链路聚合的作用：根据需要灵活的增加网络设备之间的带宽；增加网络设备之间连接的可靠性；节约成本。

两台交换机之间形成以太网通道可以静态绑定聚合也可以用协议自动协商（LACP和PAgP）。

六、STP

交换环路会造成广播风暴、帧复制、MAC地址表震荡等问题。所以用到STP协议进行破环。STP的基本原理是，通过在交换机之间传递网桥协议数据单元BPDU，把环路破坏。

BPDU里面有一些主要字段：根网桥ID、根路径成本、发送网桥ID、端口ID等等。

生成树算法的三个步骤

1、选举根网桥（root bridge）

BID最小的交换机作为根桥。

2、选择跟端口（root ports RP）

STP协议会在每个非根网桥上建立一个根端口。选择依据是从上之下。

（1）端口到根网桥最低的根路径开销成本。根路径开销成本和带宽有关，带宽越大，开销越小。

（2）直连的网桥ID最小。

（3）对端的端口ID最小。

3、选择指定端口（designated ports DP）

STP会在每个网段分别建立一个指定端口，根网桥上的所有端口都是指定端口。

（1）根路径成本最低（端口所在交换机到根交换机的路径成本）

（2）所在的交换机的网桥ID的值较小

（3）自身端口ID的值较小

4、端口的状态：

阻塞：不发送BPDU，但接受BPDU。交换机刚启动，维持20秒阻塞状态。

监听：交换机开始相互学习BPDU里的信息。

学习：开始计算生成树协议，允许交换机学习MAC地址。

当学习状态结束后，所有应该进入转发状态的交换机端口变成转发状态，所有应该进入阻塞状态的端口进入阻塞状态。

七、RSTP

RSTP协议：能更快的收敛网络。

RSTP主要从二个方面实现快速收敛：

（1）边缘端口。

需要用户手动把和终端连接的端口配置为边缘端口。直接就进入转发状态。

（2）根端口和指定端口的快速切换

根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻塞端口分成备份和替换端口角色。

八、MSTP

MSTP是多生成树协议，能够让不同VLAN的流量沿着各自的路径转发，从而利用冗余链路提供了更好的负载分担机制。

MSTP的“多生成树”包括两层含义：一是在一个交换网络中可以基于VLAN划分出多个生成树实例（STI），二是在每个生成树实例中可以包括多个VLAN，可以避免为每一个VLAN维护一颗生成树的巨大资源浪费。

比如配置VLAN1—VLAN50映射到实例1，VLAN51—VLAN100映射到实例2，实例1通过生成树计算阻塞了SWA和SWC之间的链路，实例2通过生成树计算阻塞了SWC和SWB之间的链路，之后VLAN1-VLAN50用户的流量和VLAN51—VLAN100用户的流量会走不同的路径，实现负载均衡。

具体配置请直接参考视频。

【视频回看地址】

2019希赛网-网络规划设计师7月17号网络课堂：

https://www.educity.cn/zhibo/v321.html

九、IP数据报格式

一个IP数据报时由首部和数据两部分所组成的。首部的前一部分为固定长度，共20字节。

常考的几个字段：

（1）版本：占4位，指的是IP协议的版本。目前广泛使用的IP协议版本号为4。

（2）首部长度，典型的IP数据报首部长度是20字节。那么首部长度这个字段的值就是5。

（3）区分服务：默认情况下一直没有使用过，是用在QOS中。

（4）总长度：总长度指首部和数据之和的长度，超过下层MTU值的时候，必须分片，其中以太网的MTU为1500字节。

（5）标识：相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。

（6）标志：标志字段中的最低位为MF MF=1表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。

标志字段中间的一位记为DF，意思是“不能分片”。只有当DF=0时，才允许分片。

（7）片偏移：分片在原分组中的相对位置片，偏移以8个字节为偏移单位。

（8）生存时间：表明数据报在网络中的生命。路由器在转发数据报之前就把TTL值减1。值减小到零，就丢弃这个数据报，不再转发。数据报在网络中能经过的路由器的理论最大数值是255。是由发送端设置这个字段。

（9）协议：目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个上层协议。

（10）首部校验和（11）源地址（12）目的地址

（13）选项字段用来支持其他功能。

（14）首部不是4字节整数倍的时候，就用全0的填充字段补齐成为4字节的整数倍。

其中分片的案例需要掌握，请直接参考视频教程：

【视频回看地址】

2019希赛网-网络规划设计师7月17号网络课堂：

https://www.educity.cn/zhibo/v321.html

十、分类的IP地址

32位的二进制代码分为两部分：网络号和主机号。

A类网络号8位，1.0.0.0 到126.255.255.255。

B类网络号16位，128.0.0.0到191.255.255.255。

C类网络号24位，192.0.0.0到223.255.255.255。

D类组播地址：224.0.0.0-239.255.255.255

E类保留地址：240.0.0.0-255.255.255.254

具体如下：

其中一个网络中能够容纳的主机数目，是由主机位决定的，并且主机位不能全0和全1，全0是一个网络地址代表一个网络，全1是一个广播地址。

例如：一个C类网络，能够容纳的主机数目是2的8次方-2=254台主机。

另外1.30的公开课也是针对这个知识点做了专题讲解：

https://www.educity.cn/shipin/v4256.html

十二、地址的类型

单播地址：实现1对1通信的地址，典型的A、B、C类地址都属于单播地址。

组播地址：组播报文的目的地址使用D类IP地址，实现1对1组的通信，其中考试中涉及到的有：

224.0.0.1：所有主机的地址

224.0.0.2：所有组播路由器的地址

224.0.0.5：ospf路由器

224.0.0.6：ospf dr指定路由器

224.0.0.9：rip-2路由器

广播地址：实现1对所有的通信：

受限广播地址255.255.255.255，路由器收到目的IP地址为255.255.255.255的IP包，不会对此IP包转发。

直接广播地址：有有效的网络号，主机位全为1的地址。

127.x.x.x（x.x.x非全0全1）：本地回环测试地址。

169.254.x.x（x.x非全0全1）：自动专用地址。