CCNA 筆記

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廣播訊息( Broadcast message) & 廣播領域( Broadcast Domain) 特性：
  • 何謂廣播領域(Broadcast Domain)處於同一個網絡的所有設備，廣播訊息可播發到的最遠範圍。 
  • 何謂廣播風暴(Broadcast Storm)
    • 起因是因為廣播及多播訊號的纍積，佔用大量的網路頻寬而使正常網路信號無法流通。 
    •  如何降低廣播領域的範圍，以減少廣播風暴發生？
      • 更新設備。 
      • 切割子網路。
      • 設定vlan。 
      • 檢查線路。
      • 一般來說，廣播風暴大多是因為配線錯誤，使網路造成迴路而引起。 
  • 目的 MAC：FF:FF:FF:FF:FF:FF
  • 目的 IP：255.255.255.255
  • 當網路設備收到廣播訊息，則無條件發送所有訊息給其他網路
  • 廣播領域：廣播訊息可以到達的地方
  • 交換器或集線器接收到廣播資訊就會轉送給所有電腦 (不做MAC檢查)
  • 協定DHCP或ARP也是使用廣播訊息
  • 廣播訊息，只發生在IPV.4才發生
碰撞領域( Collision Domain) 特性：
  • 何謂碰撞領域( Collision Domain) 
    • 當兩台電腦，同時搶用共用的媒體，即會產生碰撞。 
    • 傳輸封包產生碰撞的區域稱為碰撞領域。 
  • 如何降低碰撞問題？ 
    • CSMA/CD（載波感測多重存取碰撞偵測）。 
    • 設備的更替。
  •  設備間碰撞領域與廣播領域的差異

 HUB 集線器(share Bus 分享匯流排(資料傳送的通道)) 特性：

  • 採定址：MAC:48bit 前24bit：vendor code 後24bit:流水號
  • 使用HUB傳送，不做任何處理，只要接在該設備都會收到訊息。
  • 問題：所有主機都會收到訊息，就會產生產生碰撞領域(collision domain)，所有主機都會收到混亂訊息(garbled message)
  • 減少發生collision domain，使用CSMA/CD：
  • 方式一：使用Carrier Sense Multiple Access (CSMA) 是防止碰撞機制
    • 當要發送資料之前，先偵測是否在傳送資料，等待機會
    • listen before transmit→- try again later
  • 方式二：使用Collision Detection (DC) 是偵測碰撞機制
    • 當CD偵測碰撞決要發生前，有則發生JAM訊號做清空，再經後退演法(backoff Algorithm)會將兩台電腦下次送出的時間錯開(Backoff timer - try again later)
    • 無線網路使用 CA(collision avoidance)
  • 單位：Frame：destination address + source address + encapsulated data 
Switch 交換器特性：
  • 碰撞領域(collision domain) ，每個Port都是一個碰撞領域(collision domain)，都有獨立的BUS。
  • 交換器跟交換器之間的連線一個碰撞區域
  • 有IOS-SWITCH，可以做進階的功能設定，例Vlan、VTP、STP，而沒有IOS功能，稱為SWITCH-Hub。
  • MAC-Table 只會儲存單點傳送 (Unicast Transmission) 資訊。
  • 透過MAC Table (Port + MAC)直接傳送資料，達到1:1，傳送過程為，當目的資訊在MAC Table中，則直接傳送，否則就會發送Flooding 動作，就是每個Port都送，不是該目的之主機就丟棄，是目的主機就會回應，然後SWITCH就會將資訊寫入MAC Table。
  • 所謂MAC Address Table flooding攻擊，就是發送大量來源為違造MAC，該MAC Table無記憶體空間不足，達到癱瘓目的，預該被攻擊，SWITCH要有Port Security或Port-ACL功能，目的讓MAC Table無法運作，Hacker目的竊聽資訊。
  • 供電式交換器
    • 由IEEE 802.3af、802.3at定義
    • 作用可以提供電源的Switch的POE (Power over Ehternet)
    • 應用在無線AP、安防監控、IoT建置
  • 交換器的雙工( Duplex)
    • 全雙工，可以同時送出與接收資料，而不會產生碰撞
    • 半雙工：同時只能一邊傳送或接收資料，會產生碰撞
  • 傳送資料方式(Forwading methods)
    • Store-and-forward (讀取完整資訊訊框並做 CRC check，效率低)
    • Cut-through (讀取資訊訊框前 6bits,不做CRC check而直接轉送，效率高)
    • Fragment-Free (讀取資訊訊框前 64bits,結合1~2優點)
路由器(Router)特性：
  • 作用：繞送(routing)的功能是將資料送往其他網路區域
  • 可以劃分網路區域 (Network segment)，一個網路區域(Network Segment)就是一個擴播領域
  • 執行繞送(Routing)：
    • 路由器只將資料繞送到正確的網路區域，至於資料怎麼傳送到目的PC，由交換器或集線器負責把資料送到目的的電腦中
    • 當傳送一個資料非在同一個網路區域，經過 routing table 去查詢來源IP對應網路區域編號那個Port。
    • routing table 記載 port 與網域區域編號
  • 可以阻檔廣播領域( Broadcast Domain)訊息 (來源)
Gateway 自動備援機制功能
  • 協定：HSRP、VRRP、GLBP
雙絞線分類與規格：
  • UTP (Unshielded Twisted Pair)，無遮蔽式雙絞線
  • STP  (Shielded Twisted Pair)，遮蔽式雙絞線，增加一層鋁箔或金屬層的遮蔽，可以抑制外來電磁干擾的能力
規格：
乙太網路類型及接線總類：
網路線的接法：
  • 568A及568B
  • 線兩邊接法同是568A及568B接法，稱為直線網路線(Straight-throght)
  • 線兩邊接法一邊是568A另一邊是568B接法，稱為跳線網路線(Crossover-throght)
  • 線兩邊接法一邊是RJ45接頭，另一邊是RS232J接頭，稱為Rollover線或Console線
  • 直線與跳線用在那些設備
    • 另外一邊設備有支援Auto-MDIX，就不用理會直拉或跳線
    • MDIX (Dependent Interface Crossover)

網路架構規劃特性
  • 三層式網路架構 (3-tier network architecture)
    • 核心層(Core)：
    • 收取是分散層與存取層已處理過的流量
    • 主要貴注在高效能的流量的燒送
  • 分散層(Distirution)：
    • 提供繞送(Routing) 能力來處理存取層Switch中的Vlan流量，並能處理大量的資料繞送來提高的吞吐量(throughtput)
    • 提供通過多條線路來線路來實現容錯及增加頻寬
    • 提供訪問列表(ACL)或QoS功能實現策略(Policy) 的連結功能到核心層和存取層
  • 存取層(Access)：
    • Port要多
    • 成本要低
    • 可以做Vlan功能
    • 有流量的控管功能，例如流量過濾(ACL)功能
    • 對於要穩定的終端設備，例如IP Phone服務品質 (QoS)功能
    • 提供推疊功能(Statc)，將多台交換器串接起來合併成一台交換器，以利管理及備據
    • 提供通過多條線路來實現線路容錯及增加頻寬





網路位址 (Logical Address)特性：
  • 又稱網路IP
  • IPV4：32bits
  • 做為網路區域碼號或做為主機編號
  • MAC與IP關係：
    • MAC 是L2的位址，指該設備只能處理MAC位址
    • IP 是L3的位址，指該設備可以處理MAC及IP位址
    • IP只是補助功能，找在哪一個網路區域，當找到該區域，再透過MAC將資料傳送至目的端
  • MAC 較不易記憶，故使用IP方便記憶
  • 使用ARP(address resolution protocol)協助，找出IP與MAC對應關係，局限在同一個網路區域
  • ARP原則：
    • 設備發出擴播訊息向所有設備
    • 設備收到訊息，確認是否為自己的IP，不是則丟棄，是則回傳自己的訊息並將IP與MAC記錄在的ARP TABLE中
  • 可使用arp -a 查詢 arp table，如果ip與 mac對應不同時，則會產生不通，可以使用arp -d 清除 arp table.
  • 預設閘道(Default Gateway)：一個網路區域對內及對外的代表
OSI 層(Open System interconnection Layers)  特性：
  • 目的，定義網路傳送資料過程之標準
  • 由ISO (international Standards Organization) 定義
  • PDU (Protocol Data Unit)：協定資料單位

架構：
7應用層 (Application)
  • PDU：DATA
  • 檔案、印表、訊息、資料庫與應用服務(Web、DNS、Mail…)
  • EMAIL Service：
    • 發信用：
      • STMP:使用25埠
    • 收信用：
      • POP (Protocol of post)： 將信完整收下來，使用110埠
      • IMAP (Internet message access protocol) : 顯示只顯示主旨，使用443埠
    • 郵件主機與郵件主機協定：
      • 發信用 MTA  (Mail Transfer Agent)
      • 收信用 MDA (Mail Delivery Agent)
  • DHCP Service：
    • 動熊IP的分配流程：
    • DHCP Discover(Broadcost)→DHCP Offer(IP info)→DHCP Request(client request)→DHCP Acknowledge (租約成立)

6表現層 (Presentation)
  1. PDU：DATA
  2. 資料加密、壓縮與轉換服務

5交談層 (Session)
  • PDU：DATA
  • 對話控制，如建立連線、管理、中斷…


4傳輸層 (Transport)
  • PDU：Segment
  • 終端與終端連線，如連線狀態、切割、組合、辨識不同應用服務…
  • TCP 可靠通訊，特性要可靠，採三向交握(雙向確認、失敗重傳)，如雙掛號，應用協定mail、http

  • UDP 非可靠通訊，特性要快，如平信，應用協定 IP telephony、Streaming Video

  • well-know (大家都知道)
    1. 由Well-know 由 Internet Asigened Numbers Authority(IANA)定義
    2. 0 to 1023 Well-know port
    3. 1024 to 49151   Registered Ports
    4. 49152 to 65535 Private and Dynamik Ports
3網路層 (Network)
  • 使用IP 定址
  • 資料遶送.. 
  • PDU：Packet
  • 使用前置碼(prefix) 及 遮罩(submask) 了解 network及 host 佔幾個bits


  • 通訊類型 (Type of  Commuication)
    • 單點傳送 (Unicast Transmission) → 1IP to 1IP→IP 網卡上設定
    • 廣播傳送 (Limited Broadcast) → 1IP to All IP → 跳過所有IP檢查→IP為無法設定
    • 群播傳送 (Multicast Transmission) → 1IP: Group

2資料連結層 (Data Link)
  • 使用MAC 定址
  • Frame(訊框)
  • PDU：Frame (medium dependent)
  • 通訊類型 (Type of  Commuication)
  • 單點傳送 (Unicast Transmission) → 1MAC to 1MAC→MAC 網卡內建但可以修改
  • 廣播傳送 (Limited Broadcast) → 1MAC to All MAC → 跳過所有MAC檢查→MAC為 FF:FF:FF:FF:FF:FF
  • 群播傳送 (Multicast Transmission) → 1MAC: Group→MAC 為塔配IP位址計算，其前置碼為01:00:5E

1實體層 (physical)
  • 定義傳輸媒介：如無線使用電磁波傳送訊號、光纖使用光傳送訊號…
  • PDU：Bits
  • 送資料方式從7→1；收資料方式從1→7
  • 封裝 (encapsulated)：定義從第4至2層將表頭組合，反向就解封裝 (decapsulated)，從第2至4層將表頭拆解
  • OSI Model vs TCP/IP  Model 
  • 由美國國防部(DoD, Department Of Defense)定義



Binary 與 Decima 互轉：


  • IOS  for Cisco Device
  • IOS (Internetwork Operation System) 為Cisco的作業系統，儲存在Flash中
  • POST (Power on self test)：硬體自我檢查
  • Bootstrap：loading IOS  to RAM


  • RAM 與 NVRAM ，差別在RAM只要沒電，就會不見，NVRAM則永遠存在
  • Active configuration  File：
  • Route組態檔
  • 只要做任何動作並，立即生效
  • 檔名為Run-config
  • Backup Configuration File：
  • 檔名為 startup-config
  • 用途是備份，來源為Run-config，所有只要來源有任何變動，則需要重新備份一次
  • 開機代碼：0x2102 正常開機、0x2142 跳出Run-config直接開機

CISCO 指令
show 開頭是查詢指令
IOS Model 
> User EXEC Mode
# Privileged EXEC Mode
(config)# Global Configuration Mode
(config-mode)# Specific service or Interface configurations


資料來源：
來源1











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