Sangfor PT1 Certification

  新冠疫情居家办公，公司给全体技术人员报名了一个深信服的 PT1 培训。本来是抱着一种“又是厂商设备学习”的心态去听课的，但是没想到深信服的这个还不光是讲自己产品的课程，刚开始是一些网络基础，可以普及下网络基础，所以就将知识点整理成一篇笔记。（P.s. 厂商的产品我是不会做笔记的了，已经上过一次当了……）

Band Width（带宽）

  常见单位为 bps/Bps，描述在一定时间范围内能够从一个节点传送到另一个节点的数据量，通常以 bps 为单位。例如千兆以太网带宽为 1000 Mbps（125 MBps），万兆以太网为 10000 Mbps（1250 MBps）

Delay（延迟）

  常见单位为 ms，描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间

常见网络介质

1. 无线介质
   1. 无线：IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax
   2. 微波：2G/3G/4G/5G、卫星通信
   3. 红外线：遥控器、数据传输等
   4. 激光：卫星通信
   5. 蓝牙：蓝牙耳机、键鼠、遥控等
2. 有线介质
   1. 双绞线：传输距离 ＜ 100 米（四芯百兆，八芯千兆）
   2. 同轴电缆：有线电视
   3. 单模光纤：波长 1550/1310mm，常见 10km、20km、40km、80km
   4. 多模光纤：波长 850mm，多用于机房内部互联，一般小于 2km

企业网络设计参照原则

• 统一性：设计需要整合现有的网络资源，将已建网络与新建架构充分融合，实现设备和线路资源的集中统一管理
• 可用性：网络覆盖面需能够保证企业生产、销售等各个关节，并具有服务的高可用性
• 高效性：提高网络使用效率，节约网络投资成本和运营成本
• 灵活性：网络需要具有扩展的灵活性，能够适应企业网络扩展的需求
• 安全性：网络具有较高的安全性，对核心数据能有效保护，保证企业数据资产的安全

网络架构功能分区

1. 互联网接入区
2. 核心交换区
3. 应用区
4. 数据区
5. 外联区
6. 内网区
7. 运维区

逻辑结构

1. 接入层：终端接入，例如楼层交换
   1. 接入终端设备
   2. VLAN 划分，隔离广播提高安全
   3. POE 以太网络供电
2. 汇聚层：路由聚合及安全管理，例如每幢楼放一个汇聚
   1. 路由汇聚：减少路由条目、较高转发性能
   2. 安全管理：综合安全管理策略、承接核心层与接入层设备
3. 核心层：高速数据转发，例如核心交换
   1. 高速转发数据
   2. 提供冗余能力
   3. 提供可靠传输
   4. 扩展网络

HUB & Switch

1. HUB（集线器）：从任何一个网口收到数据泛洪给所有接口，各个网口之间互为冲突域
2. Switch（交换机）：快速转发，维护一张 MAC 表，通过 MAC 表来保障数据只发到该收的接口下。各个网口之间隔离冲突域，未知目的帧泛洪到所有接口（二层广播）

ARP 原理

1. 基本功能
   1. 将 IPv4 地址解析为 MAC 地址
   2. 维护映射的缓存
2. 工作原理
   1. A 主机以广播形式发送 ARP 查询请求，询问 B 主机的 IP 对应的 MAC 地址
   2. B 主机以单播形式回复 A 主机本机 MAC 地址
   3. A 主机把 B 主机的 IP 地址和 MAC 地址的映射关系写入 ARP 缓存表

VLAN——IEEE 802.1Q 协议

1. 一个 VLAN 中所有设备都是在同一广播域内，不同的 VLAN 为不同的广播域
2. VLAN 之间互相隔离，广播不能跨越 VLAN 传播，不同 VLAN 间需通过三层设备实现相互通信
3. VLAN 中成员多基于交换机的端口分配，划分 VLAN 就是对交换机的接口划分
4. VLAN 工作于 OSI 参考模型的第二层，详见 802.1Q 帧格式
5. VLAN 是二层交换机的一个非常根本的工作机制
6. 当一条链路需要承载多 VLAN 信息时，需使用 trunk 来实现

路由

  当路由器（或其他三层设备）收到一个 IP 数据包时，会查看数据包的 IP 头部中的目的 IP 地址，并在路由表中进行查找，在匹配到最优的路由后，将数据包扔给该路由所指的出接口或下一跳。

  每一台路由器都会维护一个路由表，在路由表中包含着路由器发现的路由（路由条目、路由表项）。

  路由表相当于路由器的地图，路由器能够正确转发 IP 报文的前提是在其路由表中存在匹配该数据包目的 IP 地址的路由条目。

  路由表中的路由条目获取来源有多种

1. 直连路由
   1. 直接连接在路由器上的网段，可自动形成直连路由
   2. 路由器自动生成，只要接口链路以及协议 Up，无需任何操作就在路由表中
2. 静态路由
   1. 由网络管理员手动设置在路由器上的路由
   2. 该路由类型是最常见也是日常工作中使用频率最高的路由方式
3. 动态路由协议
   1. 通过动态路由协议，由路由器间相互交互通信而形成全网路由表
   2. 该路由类型常见于特大网络中，例如金融行业的全球组网，运营商骨干网等场景

  到达同一个子网可能存在多条路由

1. 优先使用明细路由
2. 再比较 AD 管理距离：路由协议的优先级，范围 0~255，越小越优先。直连 ＞ 静态 ＞ 动态
3. 最后比较 Cost/Metric 开销/度量值：越小越优先

通信是双向的，单向可达实际不可达，路由一定要有来有回

IPv6 报文内容

  整体结构分为

1. IPv6 报头：必选报头，长度固定为 40B，包含该报文的基本信息
2. 扩展报头：可选报头，可存在多个，通过扩展报头实现各种丰富的功能
3. 上层协议数据：是该 IPv6 报文携带的上层数据，可能是 ICMPv6、TCP、UDP 或其他报文

IPv6 报文格式

1. 版本号（4bit）：表示协议版本，值为 6
2. 流量等级（8bit）：主要用于 QoS
3. 流标签（20bit）：用来标识同一个流里面的报文
4. 载荷长度（16bit）：表明该 IPv6 包头部后包含的字节数，包含扩展头部
5. 下一报头（8bit）：该字段用来指明报头后接的报文头部的类型，若存在扩展头，表示第一个扩展头的类型，否则表示其在上层协议的类型，它是 IPv6 各种功能的核心实现方法
6. 跳数显示（8bit）：该字段类似于 IPv4 中的 TTL，每次转发条数减一，该字段达到 0 时包将会被丢弃
7. 源地址（128bit）：标识该报文的来源地址
8. 目的地址（128bit）：标识该报文的目的地址

OSI 七层模型

1. 应用层：为应用程序提供服务
2. 表示层：数据格式转化、数据加密
3. 会话层：建立、管理和维护会话
4. 传输层：建立、管理和维护端到端的连接
5. 网络层：IP 选址及路由选择
6. 数据链路层：提供介质访问和链路管理
7. 物理层

TCP/IP 四层模型