CCNA-Part1:网络基础概念

由于身处一家网络公司,日常项目中设计到的网络概念较多,恰逢之后公司组织相关培训。借此机会,打算写下一系列文章用于之后梳理并回顾。文章主要涉及 NA,NP 中所覆盖的知识。由于网络分为较多方向,如路由交换,无线,安全等。在今年,大纲正好有所改变,其中无线和路由交换放在一起合称为企业架构。所以本系列文章以企业架构为主。

在网络界,Cisco 证书一直被普遍认可,其中分为三个等级 NA,NP,IE. 对于开发人员来说,掌握 NA 水平一般即可,本系列文章会 NA 开始,到 NP 结束。NA 内容较为宽泛,其中涉及知识面较宽,但不深入,用于入门。NP 在 NA 基础上,更加深入,涉及到更多的协议与概念

话不多说,在阅读本文后,应该了解以下内容:

了解网络的组成?

衡量网络的指标?

不同应用程序对网络的要求?

什么是网络? 网络的组成

先看一下网络的组成组件:

主要分为 4 大类:

终端设备:产生和接受数据的设备,如 PC ,服务器,电话

中间设备:常见叫法为2,3层设备,如 2 层设备交换机,3层设备路由器

媒介:数据传输时的媒介,如无线,线缆,光纤。

服务:如应用服务器,taobao,QQ 等

CCNA-Part1:网络基础概念

由此可见,网络就是由上述设备组成,在其中进行数据产生,转发的过程。在讨论网络时,一般讨论的都是企业网络,下面是常见的一张企业网络的架构图。

CCNA-Part1:网络基础概念

从图中我们可以看到,网络的大体架构由,终端设备,接入层设备(交换机,用于将设备接入),转发层设备(路由器)和数据中心组成。举例例子来说,如果左下角的同学 A 想要和右上角的同学 B 同学,则需要经历如下过程:

通过接入层设备接入企业内网

通过核心层设备,将数据转发至 ISP(服务提供商,如联通电信等)

ISP 将数据转发至同学 B 所在核心层设备。

B 所在核心层设备转发至接入层设备。

接入层设备转发给用户B。

接口类型

设备连入的端口,称为接口,下面是常见的接口类型。

接口名称 速度
Ethernet   10M  
Fast Ethernet   100M  
GigabitEthernet   1000M  
10GigabitEthernet   10000M  
40GigabitEthernet   40000M  
100GigabitEthernet   1000000M  
Serial - 串行口    
衡量网络的主要指标

在讨论或者设计一个网络架构是,往往会在如下的方面进行讨论:

带宽

表示数据的发送速率,单位为比特每秒(b/s),意思为一秒钟发送的比特数,因此带宽又称为比特率。(以太网: 10Mbps, 快速以太网:100Mbps)

可用性与可靠性:

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拓展性:

在设计网络架构时,要考虑到可拓展性,公司的人数会随着时间增加。

安全性:

数据传输和存储的安全。

服务质量 (Qos):

对流量进行分类整理,拿家庭具体,分类出访问 QQ 的流量,访问 P2P 的流量,然后对其进行限制设置上限,防止一个服务占用过大的带宽,造成其他服务无法正常访问。

开销(Cost):

设备及搭建网络的费用

虚拟化:

将一个物理设备虚拟化成多个虚拟设备,例如交换机,路由器等。

拓扑:

物理拓扑:实际设备之间的物理连接的布局,称为物理拓扑。

CCNA-Part1:网络基础概念

物理之间拓扑的比较:

拓扑类型 优点
总线拓扑   1. 所用电缆少
2. 结构简单
3. 易于扩充
4. 布线方便
  1. 传输距离有限,通信范围受到限制
2.故障诊断和隔离较困难
3.所有数据经过总线传送,不具有实时功能
4. 单点故障:所有 PC 不得不共享线缆,一个节点出错,将影响整个网络
 
环形拓扑   1. 增加或减少工作站时,仅需要简单的连接操作
2. 电缆长度短
3. 传输延迟确定
  1. 传输距离有限,通信范围受到限制
2. 故障诊断和隔离困难
3. 节点过多时影响传输效率
4. 任意节点出现故障,整个网络将瘫痪
 
星型拓扑-局域网较为常见   1. 集中控制,控制简单
2. 故障诊断和隔离容易
3. 网络延迟短
  1. 中央节点的负担较重,形成瓶颈
2. 各节点的分布处理能力较低
3. 网络共享能里较差
 
部分网状拓扑-广域网常见   1. 系统可靠性高,比较容易扩展   1. 结构复杂,每一结点都与多点进行连结
2. 因此必须采用路由算法和流量控制方法。
 

逻辑拓扑:以数据转发的过程为侧重,描述节点之间数据的转发过程。

应用程序流量分类

在网络中提供服务的应用种类较多,对应对网络的要求也一般不同,可大致分为如下几类:

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