HCIA DataCom(华为数通)

网络基础

网络类型

• 局域网(LAN)–local area network
• 城域网(MAN)–metropolitan
• 广域网(WAN)–wide

网络拓扑

网络种物理逻辑架构

形态

• 星型
• 总线型
• 环型
• 树型
• 全网状
• 部分网状

参考模型

• OSI(ISO)
  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 传输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层
• TCP/IP标准模型
  • 应用层
  • 主机到主机层
  • 英特网层
  • 网络接入层
• TCP&IP对等模型
  • 应用层
    • HTTP | FTP | DNS | Telnet | DHCP | SNMP | SMTP
  • 传输层
    • TCP | UDP | 2的16次方-1 65535端口
  • 网络层
    • IPV4 | IPV6 | ICMP(ping) | IGMP | IP
  • 数据链路层
    • PPPoE | MAC | Ethernet | PPP
  • 物理层

传输层

TCP如何保证数据准确 三次握手 seq ack

窗口滑动机制 win

TCP关闭 四次挥手 fin

网络层

路由 mac

ARP(address resolution protocol)协议

根据IP地址获取MAC地址 广播请求

1. Host1 查看ARP缓存
2. 无,ARP request
3. Host2 缓存APR
4. ARP reply
5. Host1 缓存ARP

华为VRP(Versatile Routing Plaform)

华为数通产品通用操作系统平台

文件系统

• 系统文件
  • cc
• 配置文件
  • cfg,zip,dat
• 补丁文件
  • pat
• PAF文件
  • bin

视图

用户界面:

console vty(使用前需要配置)

• 用户视图 return
• 系统视图 - system-view
• 接口视图 - interface GigbitEthenet 0/0/1
• 协议视图 - Huawei-ospf-1

命令

undo

1. 恢复缺省
2. 禁用功能
3. 删除配置

基本配置

目录操作

配置文件

用户视图

存储设备

网络层协议与IP编址

ICMP IPX IP

作用

1. 为网络层设备提供逻辑地址
2. 数据包寻址与转发

协议头

TTL(time to live) 0-255 8bit

防止环路

Protocol(协议号) 6/TCP 17/UDP 11/ICMP

IPV4 32bit

A类地址 0.0.0.0 127.255.255.255.255

B类 128.0.0.0 191.255.255.255

C类 192.0.0.0 223.255.255.255

D类 224.0.0.0 239.255.255.255

E类 240.0.0.0 255.255.255.255

私网IP

A: 10.0.0.0 10.255.255.255
B: 172.16.0.0 172.31.255.255
C: 192.168.0.0 192.168.255.255

IPV6 128bit

子网划分(打脑壳)

ICMP

internet control message protocol

IMCP重定向: 优化路由路径,实现更优路径 差错检测: ping 错误报告: tracert

以太网交换基础

局域网中通用,常见协议

以太网是建立在CSMA/CD(carrier sense multiple access/collision detection 载波监听多路访问/冲突检测)机制上的广播型网络

早期无交换机分割局域网,抢占式的,出现冲突域,CMSA/CD缓解冲突

交换机隔离冲突域 不能隔离广播域

以太网二层接口类型

1.Access: 一般链接主机与交换机
2.Trunk: 一般连接交换机与交换机
3.Hybrid: 可看作前面两个接口结合

以太网帧格式(数据帧)

• Ethernet_Ⅱ
• IEEE 802.3

mac地址 48bit

ex:00-1E-10-DD-DD-02 001E-10DD-DD02

1. OUI(organizationally unique ldentifier) 厂商代码 24bit
2. 制造商分配 24bit

按目的mac地址区分:单播地址 广播地址 组播地址 以太网帧: 单播帧 广播帧 组播帧

未知单播帧

交换机转发行为

• 泛洪
• 转发
• 丢弃

| arp -a | ARP缓存表 | | display mac-address verbose | mac地址表 |

配置

system-view
interface GigabitEthernet 0/0/1
undo negotiation auto
speed 1000
#接口速率
duplex full
#全双工

# 验证
sidplay interface GibabitEehernet 0/0/1

VLAN原理与配置

VLAN(virtual local area network) 虚拟局域网 划分广播域

Vlan Tag

Vlan帧

802.1Qtag

VLAN划分方式

• 接口
• mac
• ip子网
• 协议
• 策略

PVID,默认1,每个端口只有一个(1-4094)

接口类型

• Access(主机与交换机,只能处理一个标签)
• Trunk(交换机,处理多个标签)
• Hybrid(前两个结合)
  • tagged 和 untagged 控制出口
  • 设置PVID

VLAN配置

基础配置

undo portswitch # 二层接口切换为三层

#系统视图
#创建VLAN
vlan vlan-id

#批量创建
vlan batch {vlan-id1 [to vlan-id2]}
# batch -- VLAN ID
# vlan-id1 -- 起始VLAN编号
# vlan-id2 -- 末尾VLAN编号

# 查看VLAN
display vlan

---

# Access
# 接口视图
# 配置接口类型
port link-type access

# 配置Access接口缺省VLAN
prot default vlan vlan-id

--- 
\

# Trunk
# 接口视图
port link-type trunk

# Trunk端口指定VLAN
prot trunk allow-pass vlan {{vlan-id[to vlan-id2]}} | all

# Trunk口缺省VLAN
port trunk pvid vlan vlan-id

---

# Hybrid
# 配置接口类型
prot link-type hybrid

# Hybrid指定VLan 不能同时包含在两个列表中
prot hybrid untagged vlan {vlan-id1 [to vlan-id2]} | all

prot hybrid tagged vlan {vlan-id1 [to vlan-id2]} | all


# Hybrid口缺省VLAN
prot hybrid pvid vlan vlan-id

MAC 绑定 VLAN

# VLAN视图
mac-vlan mac-address mac-address {mac-address-mask|mac-address-mask-length}
# mac地址| mac地址掩码 | mac地址长度1-48

#使能MAC地址与VLAN
# 接口视图
mac-vlan enable

display mac-vlan mac-address all

dis mac-vlan vlanID

VLAN通信

三层交换机实现

• 物理接口
  • 交换机配置access口,并划分vlan
  • 路由器配置ip地址,与交换机连接线缆,实现三层通信
• 子接口
• vlanif

# 子接口配置
interface GigabitEthernet0/0/0.10
dot1q termination vid 10
ip address ipaddress
arp broadcast enable
# 最后开启arp广播

vlanif

存在数据链路层

STP(spanning tree protocol)生成树协议

通过阻塞端口消除环路,实现链路备份 RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树协议）协议基于STP协议,实现网络拓扑快速收敛 MSTP(默认)

IEEE 802.1D

二层环路典型问题

• 广播风暴
• mac地址漂移

操作步骤

1. 选举一个根桥,会出现抢占,谁优先级高谁为根
2. 非根交换机选举一个根端口
3. 网段选举一个指定端口
4. 阻塞非根,非指定端口

基本概念

根桥(桥ID)

BID由16位的桥优先级(bridge priority)与桥MAC地址构成(唯一)

16bit bp 48bit mac

BID最小被选举为根桥

1. 先比较端口优先级
2. 之后比较MAC地址

开销(Cost)

用于计算根路径开销,即到达根的开销

带宽大,cost小,可配置

RPC(root path cost,根路径开销)

接口到根的RPC = 路途所有入方向cost累加

端口ID(PID,port ID)

由 高4bit接口优先级 + 低12bit接口编号 组成 默认128

BPDU(bridge protocol data unit,网桥协议数据单元)

STP协议报文,用于STP网络拓扑计算

• 配置BPDU(configuration BPDU)
• TCN BPDU(topology change notification BPDU)
  • 网络拓扑改变时发送

基础配置

# 配置工作模式
stp mode {stp | rstp | mstp}

# 配置根桥
stp root primary

# 备份根桥(优先级4096)
stp root secondary

---

# 优先级(默认32768)
stp priority priority

# 接口开销类型(默认IEEE 802.1t即dit1t)
stp pathcost-standard { dot1d-1998 | dot1t | legacy }

# 配置开销值
stp cost cost

---

# 接口优先级(缺省为128)
stp priority priority

# 启用STP/RSTP/MSTP
stp enable

---

# 批量配置边缘端口
interface range GigabitEthernet 0/0/10 to GigabitEthernet 0/0/20

group-number GigabitEthernet 0/0/10 to GigabitEthernet 0/0/20

# 配置边缘端口
stp edged-port enable

RSTP

IEEE 802.1w

新增端口类型

• 备份端口
• 边缘端口

接口类型减少至三个

• forwarding
• learning
• discarding

VBST: 基于VLAN的STP MSTP: 多生成树

以太网链路聚合与交换机堆叠,集群

网络冗余备份,链路聚合,避免单点故障

具体实现

• 单板
• 设备

链路聚合

提升链路带宽

Eth-Trunk(以太网链路聚合)

相关概念

• 聚合组(Link Aggregation Group,LAG)
• 成员接口与成员链路
• 活动接口 | 活动链路
• 非活动接口 | 非活动链路
• 聚合模式:手工模式,LACP
• 活动接口上,下限

链路聚合控制协议数据单元(link aggregation control protocol data unit,LACPDU)

默认系统优先级 32768

配置命令

interface eth-trunk trunk-id

mode {lacp / manual load-balance}
# 须保持两端链路聚合模式相同,lacp 或者 手工

eth-trunk trunk-id
# 接口视图加入trunkID

trunkport interface-type {interface-number}
# eth-trunk视图

mixed-rate link enable
# 默认不允许速率不同eth-trunk端口加入聚合组

lacp priority priority
# 配置LACP优先级,越小越高,默认32768
# 系统视图 | 接口视图
# 加入聚合组的接口才能设置(即配置端口是否活动端口)

max active-linknumber {number}
# 需保持两端接口数一致
# 只有LACP模式可配置最大活动接口

least active-linknumber {number}
# 配置下限阈值
# LACP及手工模式都可配置

IP路由基础

路由表

路由信息获取方式及默认优先级

• 直连路由 0
• 静态路由 60
• 动态路由 OSPF内部路由 10 外部 150

display ip routing-table 查看路由表

cost 度量值/开销值

转发原则

最长匹配原则

静态路由

配置命令

ip route-static ip-address {mask | mask-length} nexthop-address
# 关联下一跳IP

ip route-static ip-address {mask | mask-length} interface-type interface-number
# 关联出接口

ip route-static ip-address{ mask | mask-length} interface-type interface-number

缺省路由 0.0.0.0/0

动态路由

按工作区域

1.IGP(interior gateway protocols,内部网关协议)

• RIP
• OSPF
• IS-IS

2.EGP(exterior gateway protocols,外部网关协议)

• BGP

按工作机制及算法

1.distance vector routing protocols,距离矢量路由协议

• RIP

2.link-state routing protocols,链路状态路由协议

• OSPF
• IS-IS

OSPF基础

路由协议

• OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）
• IGP(Interior Gateway Protocols,内部网关协议)
• EGP(Exterior Gateway Protocols,外部网关协议)
• Distance Vector Routing Protocols,距离矢量路由协议
• Link-State Routing Protocols,链路状路由协议

链路状路由协议

LSA泛洪 -> 建立路由连接 LSDB -> 全网拓扑信息数据库 SPF计算 -> 计算最优路径

路由高级特征

路由递归

等价路由

浮动路由

路由汇总 | 路由聚合

CIDR(classless inter-domain routing,无类别域间路由)

相同网络地址,汇聚为一个

引发问题

• 划分子网过大,引发环路

网络地址转换

NAT（Network Address Translation，网络地址转换）

解决私有地址与公网地址转换,路由器实现

静态NAT

一个私有地址配置一个共有地址

配置命令

# 方式一.接口视图
nat static global {global-address} inside {host-address}
# global 公网IP
# inside 私网IP

---

# 方式二.系统视图
nat static global {global-address} inside {host-address}

# 之后在接口视图开启static nat
nat static enable

动态NAT

在公网地址池中随机按需使用

配置

nat address-group group-index start-address end-address
# 创建公有地址池
# group-index 地址池编号

# 配置地址转换为ACL规则
acl number
rule permit source source-address source-wildcard
# 配置基础ACL,匹配需要进行动态转换的源地址范围

nat outbound acl-number address-group group-index [no-pat]
# 接口视图关联地址池和ACL
# no-pat 不进行端口转换

NAPT,Easy-IP

NAPT(network address and port translation,网络地址端口转换)

转换地址时连同端口也转换,实现60000+地址访问

及动态nat最后不加no-pat

Easy IP:无地址池

适合HDCP,PPPoE

配置

acl 2000

rule 5 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255

quit

intterface GigabitEthernet0/0/1

nat outbound 2000
# easy ip核心,并绑定ACL

NAT Server

公网地址:端口 绑定 私网地址:端口

配置

# 接口视图
nat server protocol tcp global 122.1.2.1 www inside 192.168.1.10 8080

ACL

Access Control List,访问控制列表

AAA原理与配置

AAA（ Authentication, Authorization, and Accounting）认证,授权,计费

NAS(Network Access Server)

AAA服务器

• 不认证
• 本地认证
• 远端认证

aaa认证常用协议 RADIUS （Remote Authentication Dial-In User Service）远程认证拨入用户服务

• UDP
• 1812(端口) 认证
• 1813 计费

配置命令

aaa
# 进入aaa配置视图

authentication-scheme anthentication-scheme-name
# 创建认证方案

authentication-mode { hwtacacs | local | radius }

# aaa视图
domain domain-name

authentication-scheme authentication-scheme-name
# domain视图绑定认证方案

local-user user-name password cipher password
# 创建本地用户,并配置密码
# 可使用格式 user@pwd

local-user user-name service service-type { {terminal | telnet | ftp | ssh | snmp | http} ppp | none }
# 设置本地用户接入类型,默认全部关闭

local-user user-name privilege level level
# 本地用户权限级别

display domain name default_admin
# 查看配置

display aaa offline-record all
# 查看用户在线信息

常用网络服务与应用

FTP

20(通信端口) 21(发起TCP连接)端口

通信模式

• ASCLL模式
• binary(二进制)模式

工作模式

• 主动(PORT)
• 被动(PASV),可控制通信端口

路由交换配置FTP

ftp [ipv6] server enable

aaa
local-user user-name password irreversible-cipher password
local-user user-name privilege level level
local-user user-name service-type ftp
local-user user-name ftp-directory directory
# 用户级别必须3以上

TFTP

简单文件传输协议,UDP,69

使用

tfpt TFTP-Server-IP get filename

tfpt TFTP-Server-IP put filename

telnet

23

VTY(virtual type terminal,虚拟类型终端)

配置

telnet server enable

user-interface vty 0 4
# 最多支持4个用户远程登录

protocol inbound {all | telnet}
# 设置通信协议,默认ssh

authentication-mode {aaa | none | password}
# 认证方式

set authentication password cipher
# 设置密码,不同版本命令可能不同

DHCP

配置

dhcp enable

dhcp select interface
# 接口视图,开启接口地址池DHCP

dhcp server dns-list ip-address
# 指定接口地址池DNS服务器地址

dhcp server excluded-ip-address start-ip-address [end-ip-address]
# 指定不参与自动分配地址

dhcp server lease {day [ hour hour [minute minute]] | unlimited}
# 配置地址租期,默认一天

---
# 全局配置

ip pool ip-pool-name
network ip-address [mask {mask | mask-length}]
gatewag-list ip-address
dns-list ip-address

lease { day day [hour hour [minute minute]] | unlimited }

dhcp selecct global
#接口视图开启该DHCP,即使用全局地址池

ipaddress dhcp-allowc
# 客户在接口视图下获取ip

DNS

• 递归查询,向其他服务器查询
• 迭代查询,告知哪里有dns解析地址

NTP(network time protocol)

UDP,123

WLAN概述

相关基础概念

Wireless LAN（无线局域网）,无线网络技术

AP AC

CAPWAP(Control And Provisioning of Wireless Access Points Protocol,无线接入点控制和配置协议)

直连组网,AP最终会经过AC 旁挂组网,AP不一定要经过AC

无线电磁波

无线组网概念

BSS(Basic Service Set,基本服务集)

• 一个AP覆盖范围
• BSS服务区域内,STA可相互通信

BSSID(Basic Service Setldentifier,基本服务集标识符)

• 无线网身份标识,AP的MAC表示

SSID(Service Set Identifier,服务集标识符)

• 无线网的名字
• 便于识别,用SSID代替BSSID

VAP(Virtual Access Point,虚拟接入点)

• 一个VAP生成多个AP

ESS(Extend Service Set,扩展服务集)

• 多AP使用同一个SSID构建的BSS组成一个更大规模的虚拟BSS

CAPWAP

AP与AC建立隧道

1. AP获取IP地址
   • DHCP获取
   • 广播获取
2. CAPWAP隧道建立
3. AP接入控制
4. AP版本升级(可选)
   • AC只能控制特定版本AP
   • AP与AC版本最好相同
5. CAPWAP隧道维持
   • 控制隧道(keepalive)
   • 数据隧道(echo request,echo responese,报文)

广域网技术

WAN（Wide Area Network，广域网）

连接几十至几千公里的局域网

WAN设备分类

• CE(Customer Edge,用户边缘设备)
• PE(Provider Edge,服务提供商边缘设备)
• P(Provider,服务提供商设备)

早期协议: PPP/DHLC/FR/ATM

PPP

PPPoE

网络管理与运维

SNMP

华为iMaster NCE

IPV6

报头

SDN与HFV概述

SDN（Software Defined Networking，软件定义网络）

解决传统网络难于定位等问题

全网通过SND controler控制(转发)

iMaster NCE 网络管控层,华为关于网络层统一管控平台

NFV（Network Functional Virtualization，网络功能虚拟化）

虚拟化

网络编程与自动化

园区典型组网架构及实践

园区网:802.3 802.11 协议构建;概述