标签：帮手 入门 ip 网络 接口 初学 DHCP 第三期 路由
本期重点围绕网络基础协议进行简单讲解
回顾一下上期，我们讲解了各个网络设备的工作原理
那么本期就是在解决我们网络设备直接所存在的问题，和拓展的功能
举个例子，我们一开始手机只作为可以通讯的要求，后面因为时代需求，手机内部有了很多的功能
可以拍照、可以玩游戏等等
你也可以这样子想一个浏览器，一开始只能作为上网，增加了功能插件，实现功能多元化
那么接下来我们看看，我们常用到的网络好帮手
第一位帮手：LoopBack
LoopBack 接口属于设备上的逻辑接口
逻辑接口是指能够实现数据交换功能但物理上不存在、需要通过配置建立的接口
LoopBack 接口一般有如下目的:
1.作为一台路由器的管理地址，起到标识一台设备的作用;
2.使用该接口地址作为动态路由协议OSPF的routerid;
3.其他提高网络可靠性的用途，像物理接口down了，远程访问就无法进行了，LoopBack接口一直up的
第二位帮手：静态路由
现网存在的问题
首先我们知道路由器可以查询路由表，通过路由表进行数据转发，路由器在没有任何配置下。
路由表只存在直连路由
这样子我们会发现，如果两台PC要联通是做不到的
PC1可以去R1中找直连网段1.0和2.0，但是3.0是不存在的
路由器虽帮我们隔开了广播域，但是如果我们不同的广播域之间通信就会存在缺少路由条目的问题，导致无法通信
所以我们引出了静态路由
[R1]ip route-static 192.168.3.0 24 192.168.2.2 //静态路由
[R2]ip route-static 192.168.1.0 24 192.1682.1
这样子PC与PC2之间就可以互连了
静态的方法也挺方便的，但是仅限于小型网络
1.但是网络不可能就只有几台路由器，要访问的路由条目又杂又多
2.而且静态路由一旦写入，拓扑变更或增加设备，路由条目又得重新配置了
这不是要累死我们工程师吗？所以还是引用我上期的话：
人这样子做多累啊，但是我们可以把这件事情交给机器做呀，那不就轻松了。
这就引入了我们第三个帮手
OSPF
江湖人称： 开放式最短路径优先【动态路由】
一看动态就知道，自己会动手
当然，工程师还是需要做简单的配置，把这个ospf跑起来。
我们先不讲配置，配置简单，原理难，我们看看OSPF是如何工作的
首先先来讲一下几个基本的概念
- Router-ID (Router ldentifier，路由器标识符) ，用于在一个OSPF域中唯一地标识一台路由器。
- OSPF Area 用于标识一个 OSPF 的区域。区域是从逻辑上将设备划分为不同的组，每个组用区域号(Area ID)来标识。
- Cost：开销路径
原理：每台运行OSPF的路由器都了解整个网络的链路状态信息，这样才能计算出到达目的地的最优路径。
OSPF的收敛过程由链路状态公告LSA（Link State Advertisement）泛洪开始，LSA中包含了路由器已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息。
收到LSA的路由器都可以根据LSA提供的信息建立自己的链路状态数据库LSDB（Link State Database）
在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算，建立起到达每个网络的最短路径树。
最后，通过
最短路径树得出到达目的网络的最优路由，并将其加入到IP路由表中
通过OSPF路由就学习到了全网的路由条目
配置上就更简单了，在区域中宣告自己的直连网段即可
[AR1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 //设置ospf的进程和标识
[AR1-ospf-1]area 0 //放在区域0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 //宣告直连网段
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.2.0 0.0.0.255
第三个帮手：STP
江湖人称：生成树
现网问题：环路
有时候，我们为了提高网络的可靠性，我们往往会不自觉的形成网络环路现象
环路所带来的影响
1.广播风暴：一个广播帧，在一台交换机泛洪出去，其他交换机继续泛洪，最终导致整个网络资源被耗尽，网络瘫痪不可用。
2.MAC地址飘移
所以我们的STP生成树是来帮助我们解决这些问题的
他的工作原理：在网络中部署生成树后，交换机之间会进行生成树协议报文的交互并进行无环拓扑计算，最终将网络中的某个(或某些)接口进行阻塞( Block )，从而打破环路。
这里只是逻辑上将端口阻塞了，假设主链路故障，生成树还会将这个阻塞接口开启，实现备份的需求
总结一下他的STP生成树的作用
好，那么我们来讲讲他是如何实现他的功能的
第一步：他需要在网络中选举一个根桥
桥ID 最小的设备会被选举为根桥。
桥ID是由两部分组成=优先级+桥MAC
先比优先级，优先级越小，越优先；桥MAC越小越优先；如图S1成为根桥
第二步：在每台非根桥上选举一个根接口R
除了根桥以外的交换机，就是非根桥
非根桥交换机有且只会有一个根接口
根接口是其收到最优配置BPDU的接口
假设这边S2需要活动S1的BPDU,很显然，最近的距离就是上面条，上面的接口成为根接口。【离根桥最近的接口】
所以对于这个拓扑来说，DR就是如下这两个
第三步：在每条链路上选举一个指定接口D
非根桥发送BPDU最优的端口
先比较RPC，越小越优先；比较桥ID，比较接口id
第四步：非指定接口被阻塞
这就是stp计算，实现阻塞的过程
第四个帮手：链路聚合LACP
实现场景：将多条物理链路汇聚成一个条逻辑链路
主要目的：
第五个帮手：堆叠和集群
多台物理设备，提供堆叠/集群的方式，实现成为一台逻辑设备
第六个帮手：AAA
AAA是Authentication (认证)、Authorization (授权)和Accounting(计费)的简称，是网络安全的一种管理机制，提供了认证、授权、计费三种安全功能。
第七个帮手：ACL
江湖人称：控制访问列表
ACL是由一系列permit或deny语句组成的、有序规则的列表
主要是做过滤的，场景案例如下，假设总裁可以去访问外网，但是不允许员工，这时候我们就需要做过滤
不让员工去访问外网，这ACL像保安
第八个帮手：NAT
江湖人称：网络地址转换
为什么要做网络地址转换
我们知道互联网上的公网ip地址【ipv4】是有限的
所以我们在公司里的内部基本上都是采用私网ip
私网ip是不能直接去与公网ip通信的
假设我们公司私网192.168.1.1 别人家的私网地址也是192.168.1.1
那么我们去访问公网ip的时候，公网ip返回的报文中如果目标地址是192.168.1.1；请问他是去哪里？
所以我们需要做地址的转换，如下图：
NAT作为一个中间商，我们去访问外网服务器的时候，NAT会为我们提供一个公网地址去访问外网
外网回包的时候，访问的地址是NAT提供的公网地址122.1.2.1，这样子就不会走错了，公网地址是唯一的
从这里我们就可以看出NAT提高了ip地址的利用率
第九个帮手：Telnet
我们对网络设备配置的时候有不同的方式
1.本地Console口配置
2.远程访问配置——Telnet
远远的，在家就可以去帮助客户解决问题
第十个帮手：DHCP
江湖人称：动态主机配置协议
这个协议大家应该经常见到，平时我们电脑勾选这个自动获得其实就是DHCP在默默支持
其实它的给你很明显，不用自己手动去写ip地址了呗
它的工作原理
客户端DHCP广播DHCP Discover，去发现DHCP服务器 【客户端问谁可以提供地址】
DHCP服务器会单播DHCP Office，分配ip给客户端
客户端请求广播DHCP Requst，告知服务器自己使用该ip 【一个网络中可能有多个DHCP服务器】
DHCP服务器，最终单播确认ACK，告知客户端可以使用这个ip
第十一个帮手：DNS
江湖人称：域名解析系统
负责将域名解析到IP地址的协议
当我们在浏览器中输入一个域名访问某个网站时，这个域名最终会被DNS服务器解析为一个IP地址，我们的浏览器实际是在和这个IP地址进行通信
PC上填写DNS地址，DNS要么是公司内部的的DNS服务器，要么就是运营商的DNS服务器
其实帮手有很多，在网络中，但是本小白的知识储备还是过少，很多内部的原理也没进行细节性的讲解，后续会不断更新，弥补这块的欠缺
以上内容若有出错，欢迎指出，会第一时间修改
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