CCNA2：網線、Cisco設備操作介紹、DHCP、ARP、靜態路由
一、網線介紹：
1、RJ-45：
一般的網線使用的是RJ-45雙絞線，圖片如下：
RJ-45雙絞線特點：
（1）RJ-45雙絞線有兩種線序，交叉線（T-568A）和平行線（T-568B），平行線又叫做直通線。強烈建議記住T-568B的線序，因爲硬件的發展導致設備已經不再對網線的線序有要求了，什麼設備平行線都可以連。
| 線序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T-568A | 綠白 | 綠 | 橙白 | 藍 | 藍白 | 橙 | 棕白 | 棕 |
| T-568B | 橙白 | 橙 | 綠白 | 藍 | 藍白 | 綠 | 棕白 | 棕 |
（2）同層設備使用的線是交叉線，線序是A-B、B-A，所謂同層設備就比如說交換機和交換機之間、路由器和路由器之間、電腦和電腦之間。
（3）不同層設備使用的線是平行線，線序是A-A、B-B。
（4）優點：傳輸數字信號（二進制）；缺點：傳輸距離短——100米。
2、其它網線：
（1）RJ-11電話線，最佳傳輸距離500米，但是帶寬低，下載8M,上傳不能超過3M。
（2）同軸電纜：傳輸距離較遠，最大帶寬3.4g，失真率高。
（3）光纖：傳輸距離很遠，帶寬大。
注意：光纖和RJ-11均不直接傳輸數字信號，故使用時必須經過mode轉換。
2、網線數據收發關係：
T代表發送，R代表接收。
（1）對於10兆或100兆平行線：
（2）對於10兆或100兆交叉線：
3、網線檢測：
檢測網線用的是這個東西：網絡電纜測試儀。使用方法不再介紹了，這裏只講一下怎麼檢測網線是否正確。
如果是直通線則兩邊依次且同步亮起的順序爲：1、2、3、4、5、6、7、8。
如果是交叉線則兩邊依次且同步亮起的順序爲：3、6、1、4、5、2、7、8。
我們可以從第2步發現，10兆或100兆網線，傳輸數據的只有1、2、3、6這四根網線，因此在網線檢測儀上，只要這四種燈亮了，就可以使用。
二、Cisco操作、設備簡單介紹：
1、設備配置線纜：
由於交換機、路由器自身沒有輸入、輸出設備。因此配置交換機路由器時，需要電腦來輸入指令，同時輸出顯示結果。而電腦與網絡設備之間連接的這條配置線纜，我們叫做Console線。如圖：
Console線的水晶頭插到交換機、路由器上，另外一頭9針串口（也叫COM口）插到電腦上，就可以配置交換機、路由器。好了，問題是現在大部分電腦可能都不帶有這個串口的公口，可能部分臺式機和筆記本上會有該串口。由於不支持，因此我們就需要將串口轉換成USB的轉換器，這樣就可以配置了交換機和路由器了。
現在還有一種新型的Console線，是一頭RJ-45水晶頭、一頭USB插口，這種比較方便。
2、Cisco設備介紹：
這裏用的圖片是思科模擬器Cisco Packet Tracer種路由器2811的圖片：
3、SercureCRT：
如果我們連接了網絡設備，那麼我們正常情況下，是可以在我的電腦右鍵管理，設備管理器中看到串口被連接上的。如果電腦沒有安裝驅動，會在那個設備名稱上面顯示一個三角感嘆號。沒驅動的話，用什麼驅動精靈等，都可以安裝的。注意後面還有一個COM3，這個在CRT登錄的時候會用上的。
配置網絡設備用的軟件比較多，這裏我用的軟件是SecureCRT，我們通過這個軟件進行配置。
連接過程：
(1）首先，我們在打開軟件就彈出來的連接會話中，點擊新建會話。
（2）選擇建立的連接爲串口，意味着我們用配置線去登錄它的。
（3）之後點擊下一步，設置如下即可。最後下一步，完成。
三、Cisco配置命令行：
當我們將設備開機並連接好後，它會在電腦屏幕上顯示一段話：continue with configuration dialog ？，此時讓你輸入yes或者no。意思就是說是否繼續使用對話框配置，由於我們要自己手動配置，因此我們需要輸入no進入手動配置模式：
1、幾種工作模式介紹：
當我們的路由器一開機就會進去的那個 界面提示符是">"，比如Router>這個樣子。
Router 是該設備的名稱：
| 模式符號 | 工作模式 | 進入下一級模式指令 | 權限 |
|---|---|---|---|
| Router> | 用戶模式 | enable | 僅能進行部分簡單的查看，該模式下沒有任何命令可以改變配置 |
| Router# | 特權模式 | configuration | 進行所有的查看和簡單的配置，比如debug命令，以及更細緻的測試等 |
| Router(config)# | 全局配置模式 | configure terminal | 配置全局系統，或配置具體細節（接口、協議等） |
| Router(config-if)# | 接口模式 |
2、基本命令：
（1）基本命令：
| 工作模式 | 命令 | 註釋 |
|---|---|---|
| exit | 逐層退出，從當前模式一層一層往外退，直到特權模式 | |
| # | disable | 從特權模式退出到用戶模式，其實這個比較雞肋，exit也可以做到 |
| end | 直接從當前模式退出到特權模式，簡單省事，查看配置比較好用 | |
| # | show running-config | 查看當前正運行的配置 |
| # | write | 保存當前配置 |
| # | copy running-config startup-config | 保存當前配置到啓動時加載的配置 |
| # | clock set 18:04:00 3 mar 2019 | 修改設備時間爲2019年3月3日18點04分00秒，月份寫的是英文的前3個字母 |
| # | show clock | 查看當前設備時間 |
| # | reload | 重啓設備 |
| # | erase startup-config | 刪除指令，之後需要重啓才能生效 |
| # | debug ip packet | 調試這臺設備的所有IP數據包，該命令可以看到別人的ping動作，登錄動作等。 |
除上述所說外，思科設備中show是查看的意思，no是刪除的意思，如果有代碼打錯，可以用在某段代碼前加上no，就可以刪除剛纔配置的指令了。刪除用戶名和密碼，只需要刪除用戶就可以了。
（2）預配置命令：
預配置命令就是爲了讓之後的操作更方便、快捷、好用而做的配置。這個設置配上與不配上並不影響之後的數據通信。
| 序號 | 工作模式 | 命令 | 註釋 |
|---|---|---|---|
| 0 | R1(config)# | hostname R1 | 修改設備名稱爲R1 |
| 1 | R1(config)# | no ip domain-lookup | 關閉域名解析，當你在設備中輸入輸錯時,這部分錯誤的指令會被設備識別爲名字去解IP，解不出來還費時間，關閉最好 |
| 2 | R1(config)# | line console 0 | 進入線路模式，console 0意味進入設備的第一個console口，因爲只有一個console口，所以是0。接下來的配置都是在console口中做的。 |
| 3 | R1(config-line)# | password 123 | 配置console口密碼 |
| 4 | R1(config-line)# | login | 調用3中console口密碼，調用之後進入進入用戶模式的時候需要輸入console口的密碼，在輸入密碼的時候設備不會顯示任何字符，且有的設備支持回刪，輸錯之後可以不用全部刪除 |
| 5 | R1(config-line)# | logging synchronous | 開啓日誌同步，開啓後，當你在輸入命令時，彈出的日誌會顯示在命令行之前，不會影響當前輸入的命令；否則日誌會直接顯示在命令後面。 |
| 6 | R1(config-line)# | exec-timeout 0 0 | 永不超時0分0秒，敲了命令之後，當離開工作時，當前工作模式永遠會停留在當前界面 |
| 7 | R1(config)# | username ccna password 123 | 爲該設備新創用戶ccna，該用戶進入設備使用的密碼是123 |
| 8 | R1(config-line)# | login local | 調用創建的用戶名和密碼 |
| 9 | R1(config)# | username ccna privilege 15 password 123 | 給該用戶15的權限（最高權限），進行明文加密，密碼爲123 |
| 10 | R1(config)# | username ccna privilege 15 secret 123 | 給該用戶15的權限（最高權限），進行密文加密，密碼爲123 |
| 11 | R1(config)# | enable secret 123 | 給enable這個命令進行密文加密，密碼爲123 |
預配置命令比較多，但有的創建密碼，創建用戶有時是不需要的。精簡一下，可以寫好粘貼進去，更快更方便：
（3）Cisco設備命令幫助系統：
| 幫助系統 | 註釋 |
|---|---|
| TAB | 自動補全命令，當你輸入命令時，不用完全的敲完整個單詞，按TAB鍵會自動補全。但是當命令能夠使用TAB鍵自動補全時，可以直接回車執行，簡單省事 |
| ？ | 查看未知命令 |
3、配置命令：
這裏使用的是Cisco Packet Tracer Instructor 模擬器進行介紹Cisco有關的命令。
（1）給接口配置IP地址：
這裏的int是interface的簡寫，f表示fastEther的100M接口，0/0表示接口編號。add是address的簡寫，no shutdown爲開啓此接口。
（2）查看接口摘要：
①接口類型interface：
Ethernet 10M
FastEthernet 100M
GigabitEthernet 1000M
T-GigabitEthernet 10000M
②接口編號：f0/1，
0的部分表示模塊編號，如果是0表示該接口出廠自帶，如果插上板卡它也會有模塊編號。
1表示該模塊中所有接口中 排序 爲1的接口。
什麼是排序： 從右往左，從下往上 ，先主後次。
這個口訣的意思就是說，確定某個模塊中的接口的時候，先從該模塊右下角數，在朝左數，一行數完之後再從上面開始數。以S0/3/0模塊來說，先主後次就是說，先將這個模塊的整體排好，再將裏面的小模塊安照排序進行編號。
③接口IP地址：
unassigned表示未設置。
④OK？：
YES證明物理接口是好的。
⑥Method：
方法，unset表示未設置。manual表示手工的，意思是手工配置的。還有自動獲取顯示爲dhcp。
默認所有的路由器接口都是手工關閉的，默認所有的交換機接口都是手工開啓的。
⑦Status：
狀態：表示接口能否正確識別電流
| administratively down | 手工關閉，需要管理員手工開啓接口 |
|---|---|
| down | 關閉狀態，無法識別電流 |
| up | 開啓狀態且能夠識別電流 |
⑧Protocol：
協議：表示接口能否正確傳遞數據，down表示不可以，up表示可以。
四、DHCP動態主機配置協議：
DHCP：動態主機配置協議，可以集中分發和管理IP地址。
基於C/S架構（Client客戶端/Service服務端）：在網絡中會有一個服務器爲爲客戶端進行發放IP地址，管理IP地址。
1、成爲DHCP Server條件：
（1）該設備必須自身擁有合法（可用）的IP地址。
（2）該設備有接口或者網卡接入到此網絡範圍，手機、電腦也可以成爲DHCP Server
2、DHCP工作過程：
Client端如果沒有IP地址，它會在這個網絡範圍內 廣播 發出一個Discover包。
Server端收到後，它會廣播發出一個DHCP Offer包。於此同時，該offer包中還會攜帶準備提供的地址。
Client端收到offer包後，如果需要會廣播發送出一個DHCP Request包。
Server服務端收到請求後，確認將地址租給客戶端。
除上述獲得IP的過程外，在客戶端關機、下線，釋放IP的時候都是會給服務器說的，此時給服務器發送的包爲DHCP Release包，表示此IP已不再使用。
圖片來源：www.cnblogs.com/happygirl-zjj/p/5976526.html
3、抓包查看物理機IP獲取過程：
由於我們將網線插上或連上WIFI的瞬間，就自動獲取到了IP地址，因此爲解決這一問題這裏我們需要藉助cmd命令。
（1）首先打開wireshark，如果提示沒有一個抓包的接口：可以以管理員身份運行：net start npf（開啓npf驅動）
（2）然後雙擊我們要實驗的網卡，打開之後，它就會自動抓包了。
（3）完成上一步之後，我們需要釋放我們的IP，在cmd命令中輸入ipconfig/release，然後使用命令ipconfig/renew獲取IP地址。
（4）之後我們在過濾包的一欄處，輸入bootp，就可以過濾DHCP包了。圖中192.168.42.129是網關，192.168.42.183爲主機IP。
4、DHCP配置：
之前我們說過，接口IP的獲取方式有手工配置和DHCP獲取，那麼接口獲取IP的配置是：
五、靜態路由：
1、網絡組建步驟:
1、拓撲設計——IP地址規則
2、配置：
（1）底層——所有設備的IP地址
（2）路由——讓整個網絡全部要通
（3）策略——限速、允許、拒絕某些行爲
（4）安全——防止木馬攻擊
（5）優化——流量優先級、帶寬保障
3、測試：檢測配置是否正確
4、排錯：如果有問題，要進行維護。
5、維護：後期整個生命週期的保障，定期的巡檢
6、割接：升級網絡
其中一個好的網絡工程師會體現在 拓撲設計 和 排錯 的。
2、ARP地址解析協議：
（1）ARP地址解析協議——已知對方IP地址，請求對方MAC地址。然後生成ARP表（IP與MAC對照表）
ARP請求：
| 源IP：192.168.1.2 | 目IP：192.168.1.254 |
|---|---|
| 源MAC：PC-A | 目MAC：ffff-ffff-ffff |
ARP應答：
| 源IP：192.168.1.254 | 目IP：192.168.1.2 |
|---|---|
| 源MAC：254-MAC | 目MAC：PC-A |
（2）RARP：逆向ARP——已知對方的MAC地址，請求對方的IP地址。
（3）無故ARP（免費ARP）——發起了MAC地址的請求，但是發出去的ARP請求用的是自己的IP。
這個無故ARP的作用是用來檢測地址衝突的，它會請求自己的IP地址的MAC地址，發出去。正常情況下，自己是不會收到MAC地址的；如果確實存在地址衝突，那麼就會收到與自己衝突的IP的ARP。（防止有人配置靜態IP地址）
3、靜態路由基礎配置：
首先我們需要知道一個命令：R1#show ip route 查看路由器本身的路由表。
（1）直連路由：
默認路由器，在沒有配置任何路由的時候，它僅擁有直連路由。這裏僅舉例說明，它的路由表是這樣的：
表頭是C表示直連，然後其它的告訴我們它到12.1.1.0網段，且出接口是FastEthernet0/0。
而非直連的網段爲未知網段，需要靜態編輯或動態學習得到去的路徑。
獲取未知網段的方法:
1、靜態路由——管理員手工配置
2、動態路由——各臺路由器之間相同的動態路由協議（算法），自行計算出到達目標網段的路徑。
路由器工作規則：若擁有到達目標的記錄將無條件按照記錄轉發，若無記錄到達，則將數據包丟棄。
路由器查表規則：
1、遞歸查找：路由器會根據路由表上的路由，逐漸遞歸查出最終要去網某個IP應該走那個接口出去。
2、最長匹配：路由器在匹配查詢路由時會查找路由表中最精確的路由。
（2）靜態路由基本配置：
默認路由器是不含任何的靜態路由的，靜態路由是管理員手工配置，告訴路由器數據包該怎麼走去發送的路由。
①出接口寫法：
R1(config)#ip route 172.16.4.0 255.255.255.0 fastEthernet 1/0
表示數據包是從本路由器出去的，出去的接口是fastEthernet 1/0
②下一跳寫法：
R1(config)#ip route 172.16.4.0 255.255.255.0 10.1.1.1
表示數據包從本路由器出去之後，下一跳的地址是10.1.1.1。
下一跳：去往目標網段下一個接收此數據包的入接口的IP地址
③靜態路由的路由表：
S 172.16.4.0/24 [1/0] via 10.1.1.1
Ⅰ：S表示靜態
Ⅱ：中括號中0的部分爲度量值，各種協議用於衡量路徑優劣的參數， 數值越小越好 之所以是0，是因爲最相信管理員，而動態的都是算出來的，是有一個衡量的方式的。
| 協議 | 衡量方式 | 註釋 |
|---|---|---|
| RIP | 跳數 | 經過的路由器的數量 |
| OSPF | cost值（開銷值） | 帶寬 |
| EIGRP | 複合度量 | 帶寬、延時、負載、可靠性、MTU |
Ⅲ：中括號中1的部分爲管理距離——用來衡量一條路由的可信度，數值範圍0~255，爲0時絕對信任，爲255時即便沒有其它可達路徑，也不使用該條目。若學習到兩條路由，目標相同， 先比較管理距離，將數字小的加載到路由表中，若管理距離相同，便比較度量值，將數字小的加載到路由表。若度量值也一樣，那麼同時加表，則負載均衡。
| 類型表示 | 路由 | 管理距離 |
|---|---|---|
| C | 直連路由 | 0 |
| S | 靜態路由 | 0（出接口寫法） |
| S | 靜態路由 | 1（下一跳寫法） |
| D | EIGRP | 90 |
| O | OSPF | 110 |
| R | RIP | 120 |
上述的EIGRP、OSPF、RIP爲以後我要講解的動態協議。
4、靜態路由擴展配置：
（1）環回接口：
①本地環回地址：127.0.0.1，用來測試本機TCP/IP協議棧能否正常工作。
路由器也存在環回接口，爲了測試路由器的TCP/IP協議棧能否正常工作，但是路由器的環回接口需要管理員手工創建。配置如下，環回一旦創建，默認就屬於開啓狀態。同一臺設備的不同環回接口，不能使用相同網段的IP地址。
②爲環回設置IP地址方便檢測網絡是否正常運行。
（2）手工彙總：
手工彙總的條件：連續子網：母網號相同，且掩碼長度一致。
若到達部分連續子網的路徑具有相同的下一跳，那麼可以進行手工彙總用一條到達彙總目標地址的路由條目即可；來達到壓縮路由表條目數量的目。
172.16.4.0/24——>172.16.00000 100.0
172.16.3.0/24——>172.16.00000 011.0
彙總之後爲172.16.0.0/21
（3）路由黑洞：
路由黑洞是 彙總 導致的，爲了更好的講解路由黑洞，這裏引用下圖來進行講解：
如圖：兩臺路由器中，R1的3個環回的地址是172.16.1.0/24、172.16.2.0/24、172.16.3.0/24，S0/0口的IP地址爲12.1.1.1/24。R2的S0/0口的IP地址爲12.1.1.2/24。那麼這3個網段條件滿足連續性子網，彙總之後爲172.16.0.0/22。此時R2的路由表中就會出現一條路由表：172.16.0.0/22 下一跳爲12.1.1.1/24
到此，R2如果訪問這三個網段的時候，它們的下一跳都是12.1.1.1/24。問題是R2不知道去往172.16.0.0/24這個網段是不存在，但是它的路由表卻告訴它可以到達，當它去訪問這個以爲自己可以到達的地方的時候，R1再收到R2發的數據包後，由於路徑不存在，R1統統會將數據包扔掉。
總結：彙總後，彙總地址中包含的網絡內實際不擁有的地址時，導致流量有去無回的現象，因此儘量要精確彙總。
注意：該條不精確的彙總路由再與缺省路由相遇會導致環路，R1發現查表無果，使用缺省路由讓它到R2，R2的路由表又告訴它應該去R1，這就會導致環路。
（4）缺省路由：
缺省路由：一條不限定目標的路由條目，在路由表中使用*號標識，查表時在查看完所有的直連、靜態、動態路由協議後，若依然沒有可達路徑，才使用該條目。
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2
（5）空接口：
黑洞和缺省相遇必然會出環，除此之外，當有些設備突然斷電導致的網段也不可達，在與缺省相遇後也會出現環路。使用空接口路由來防止。在黑洞路由器上，配置一條到達彙總目標地址的路由，其出接口指向空——丟棄。
R1(config)#ip route 1.1.0.0 255.255.255.254.0 null 0
（6）浮動靜態路由：
通過修改路由中默認的管理距離，可以起到路徑備份的作用：
R1(config)#ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2 2
（7）負載均衡:
當到達目標地址時，若存在兩條開銷相似路徑時，可以讓設備將流量拆分後延多條路徑同時傳輸，加快傳輸速度。