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交换机、路由器配置

news 来源：原创 2025/6/4 23:24:29

四、交换机配置

1、以太网MAC地址

以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备。

2、Ethernet II帧格式

3、交换机工作原理

初始状态

MAC地址学习（源MAC）

广播未知数据帧

接收方回应，交换机再次学习MAC地址

交换机实现单播通信

4、交换机以太网接口的工作模式

4.1、交换机以太网接口双工模式

单工：两个数据站之间只能沿单一方向传输数据半双工：两个数据站之间可以双向数据传输，但不能同时进行全双工：两个数据站之间可双向且同时进行数据传输

4.2、交换机以太网接口速率

接口连接时进行协商协商失败则无法正常通信

5、Cisco交换机的命令行

用户模式

switch>

特权模式

switch>enable
switch#

全局配置模式

switch#config terminal
switch(config)#

接口模式

switch(config)# interface fastethernet 0/1
switch(config-if)#
#命令的含义
interface：关键字
fastethernet：接口类型
e、fa、gi和te
0/1：“0”表示模块号，“1”表示端口号

6、模式间的转换

用户模式到特权模式：在用户模式下，输入 “enable” 或 “en” 命令，即可进入特权模式。例如：Switch>输入 “enable” 后变为Switch#。
特权模式到全局模式：在特权模式下，输入 “configure terminal” 或 “conf t” 命令，进入全局模式。例如：Switch#输入 “configure terminal” 后变为Switch(config)#。
全局模式到接口模式：在全局模式下，使用 “interface” 命令加上具体的接口名称和编号，进入接口模式。例如，要进入 FastEthernet 0/1 接口模式，可输入 “interface fastethernet 0/1”，提示符变为Switch(config-if)#。
接口模式到全局模式：在接口模式下，输入 “exit” 命令，可返回全局模式。例如：Switch(config-if)#输入 “exit” 后变为Switch(config)#。
全局模式到特权模式：在全局模式下，输入 “exit” 命令，可返回特权模式。例如：Switch(config)#输入 “exit” 后变为Switch#。
接口模式到特权模式：在接口模式下，输入 “end” 命令或使用组合键 “Ctrl+Z”，可直接切换到特权模式。例如：Switch(config-if)#输入 “end” 后变为Switch#。

模式作用：

一、用户执行模式（User EXEC Mode）

提示符：Switch>
进入方式：登录设备后默认进入
权限：只读权限，只能查看基本信息，无法修改配置
主要作用：
- 查看设备基本状态（如 show version、show interfaces）
- 执行简单诊断命令（如 ping、traceroute）
- 切换到更高权限模式（如特权模式）

示例命令：

Switch> show interfaces status  // 查看接口状态
Switch> ping 192.168.1.1      // 测试网络连通性
Switch> enable                // 进入特权模式

二、特权执行模式（Privileged EXEC Mode）

提示符：Switch#
进入方式：在用户模式下输入 enable 命令，需输入特权密码（若已设置）
权限：可执行所有查看命令，可进入配置模式修改配置
主要作用：
- 查看详细配置和状态信息（如 show running-config、show mac-address-table）
- 执行高级诊断命令（如 debug）
- 保存或恢复配置（如 copy running-config startup-config）
- 进入全局配置模式

示例命令：

Switch# show running-config  // 查看当前运行配置
Switch# copy running-config startup-config  // 保存配置
Switch# configure terminal  // 进入全局配置模式

三、全局配置模式（Global Configuration Mode）

提示符：Switch(config)#
进入方式：在特权模式下输入 configure terminal（简写 conf t）
权限：可修改设备的全局配置参数
主要作用：
- 设置主机名（hostname）、域名（ip domain-name）等全局参数
- 创建 VLAN（vlan）、配置路由协议（如 router ospf）
- 进入接口配置模式、线速配置模式等子配置模式

示例命令：

Switch(config)# hostname SW1               // 设置主机名
Switch(config)# ip domain-name example.com  // 设置域名
Switch(config)# vlan 10                    // 创建 VLAN 10
Switch(config-vlan)# name Sales            // 为 VLAN 命名
Switch(config)# interface fastethernet 0/1  // 进入接口配置模式

四、接口配置模式（Interface Configuration Mode）

提示符：Switch(config-if)#
进入方式：在全局配置模式下输入 interface [接口类型和编号]
权限：可修改特定接口的配置参数
主要作用：
- 配置接口 IP 地址（三层接口）、VLAN 成员关系（二层接口）
- 设置接口状态（no shutdown）、速率和双工模式
- 应用访问控制列表（ACL）、QoS 策略等

示例命令：

Switch(config)# interface gigabitEthernet 1/1  // 进入 GigabitEthernet 1/1 接口
Switch(config-if)# switchport mode access      // 设置为接入模式
Switch(config-if)# switchport access vlan 10   // 加入 VLAN 10
Switch(config-if)# no shutdown                 // 启用接口

五、VLAN 数据库模式（VLAN Database Mode）

提示符：Switch(vlan)#
进入方式：在特权模式下输入 vlan database
权限：专门用于创建和管理 VLAN
主要作用：
- 创建、删除 VLAN（如 vlan 10）
- 为 VLAN 指定名称（如 name Sales）

示例命令：

Switch# vlan database
Switch(vlan)# vlan 20
Switch(vlan)# name Marketing
Switch(vlan)# exit

注意：VLAN 数据库模式是较旧的配置方式，仅支持基本 VLAN 管理。推荐使用全局配置模式（vlan 命令）进行 VLAN 配置，因为它支持更多高级特性（如 VLAN 范围、VTP 模式等）。

六、线速配置模式（Line Configuration Mode）

提示符：Switch(config-line)#
进入方式：在全局配置模式下输入 line [控制台/虚拟终端类型] [编号]
权限：配置设备的访问线路（如控制台、Telnet、SSH）
主要作用：
- 设置登录认证方式（密码、AAA 服务器）
- 配置终端参数（超时时间、历史命令缓存）

示例命令：

Switch(config)# line console 0      // 配置控制台线路
Switch(config-line)# password cisco  // 设置控制台密码
Switch(config-line)# login          // 启用登录认证
Switch(config-line)# exec-timeout 0 0  // 设置永不超时

Switch(config)# line vty 0 4        // 配置虚拟终端（Telnet/SSH）
Switch(config-line)# transport input ssh  // 仅允许 SSH 访问

七、路由协议配置模式（Router Configuration Mode）

提示符：Switch(config-router)#
进入方式：在全局配置模式下输入路由协议命令（如 router ospf [进程号]）
权限：配置路由协议参数
主要作用：
- 启用路由协议（如 OSPF、EIGRP、BGP）
- 指定参与路由的网络（如 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0）

示例命令：

Switch(config)# router ospf 1       // 启用 OSPF 进程 1
Switch(config-router)# router-id 1.1.1.1  // 设置 Router ID
Switch(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0  // 宣告网络

八、其他特殊模式

ROM Monitor 模式
- 提示符：rommon>
- 进入方式：设备启动时按 Ctrl+Break（部分设备）或通过特殊硬件操作
- 作用：低级系统维护（如恢复密码、升级 IOS）
配置文件恢复模式
- 进入方式：通过修改配置寄存器值（如 0x2142）启动设备
- 作用：绕过现有配置启动，用于密码恢复或配置重置

九、模式切换总结

用户模式（Switch>） → enable → 特权模式（Switch#）
特权模式（Switch#） → configure terminal → 全局配置模式（Switch(config)#）
全局配置模式（Switch(config)#） → interface [接口] → 接口配置模式（Switch(config-if)#）
全局配置模式（Switch(config)#） → line [线路] → 线速配置模式（Switch(config-line)#）
全局配置模式（Switch(config)#） → router [协议] → 路由协议配置模式（Switch(config-router)#）
全局配置模式（Switch(config)#） → vlan [ID] → VLAN 配置模式（Switch(config-vlan)#

7、命令行的层次关系

8、命令行帮助

9、常用命令

配置主机名

Switch(config)#hostname sw1  （hostname sw1 的作用是将当前交换机的名称设置为 sw1）
sw1(config)#

显示系统IOS名称以及版本信息

Switch（特权模式命令）#show version

查看交换的MAC地址表

Switch#show mac-addess-table [dynamic] （查看动态配置的 MAC 地址表项）
#超时时间：300s

查看接口状态

Switch#show interfaces [f0/1]

保存配置

Switch#write
Switch#copy running-config startup-config
#running-config：正在运行的配置
#startrp-config：存储下来的配置，在交换机开机时会读取。
##扩展：网络设置存储类型：
#RAM：具有易失性，断电会丢失数据，相当于计算机的内存；用来运行交换的程序。
#ROM：具有非易失性，断电不丢失数据，相当于计算机的硬盘；用来保存交换的镜像文件。
#NVRAM：具有非易失性，断电不丢失数据，主要用于存储保存的配置。
#FLASH：具有非易失性，断电不丢失数据，相当于计算机的硬盘；用来保存交换的镜像文件。

配置保存命令详解

write memory 或 write（Cisco）

作用：将当前运行配置（running-config）保存到启动配置（startup-config）。
等价命令：copy running-config startup-config
存储位置：通常保存到 NVRAM（非易失性随机访问存储器）。

华为设备类似命令

保存配置：save
存储位置：默认保存到 flash 中的 vrpcfg.zip 文件。

交换机存储类型对比

存储类型	易失性	用途	类比计算机
RAM	✅	运行中的配置（`running-config`）、数据转发缓存、ARP 表等	内存（RAM）
ROM	❌	基本引导程序（Bootstrap）、POST 自检程序	BIOS/UEFI
NVRAM	❌	存储启动配置（`startup-config`）	CMOS 电池供电的 BIOS 设置
FLASH	❌	存储操作系统镜像（如 IOS）、备份配置文件、日志文件	硬盘 / SSD

常见操作场景

恢复出厂设置

清除启动配置：erase startup-config（Cisco）或 reset saved-configuration（华为）
重启设备：reload
结果：下次启动时使用默认配置。

升级操作系统

将新镜像上传到 FLASH：copy tftp://<服务器IP>/<镜像文件> flash:
修改启动参数：boot system flash:/<新镜像文件名>
保存配置并重启。

备份配置文件

# Cisco
copy startup-config tftp://<服务器IP>/backup.cfg

# 华为
tftp <服务器IP> put vrpcfg.zip

注意事项

配置同步 修改配置后必须手动保存（write/save），否则重启后配置丢失。
NVRAM 容量 早期设备的 NVRAM 容量较小（如 128KB），可能无法保存大型配置。
FLASH 空间管理
- 定期清理无用的镜像文件：delete flash:/old-image.bin
- 检查剩余空间：dir flash:（Cisco）或 display flash（华为）
配置文件格式
- startup-config 通常是文本格式，可以用 TFTP 下载后用文本编辑器查看。
- 华为的 vrpcfg.zip 是压缩文件，需解压后查看。

验证配置保存成功

# Cisco
Switch# show startup-config  # 查看保存的配置
Switch# dir nvram:  # 查看NVRAM内容

# 华为
<Huawei> display saved-configuration  # 查看保存的配置
<Huawei> dir flash:  # 查看FLASH内容

配置管理IP地址

sw1(config)#int vlan 1  （进入 VLAN 1 接口配置模式）
sw1(config-if)#ip address 192.168.1.5 255.255.255.0
sw1(config-if)#no shutdown（启用并激活接口）

用户模式（User EXEC）

查看设备基本信息

show version  # 显示设备版本、硬件信息
show interfaces brief  # 显示接口简要状态
show running-config  # 查看当前运行配置（需特权模式）

测试连通性

ping <IP地址>  # 测试网络连通性
traceroute <IP地址>  # 追踪路由路径

帮助命令

?  # 显示所有可用命令
<命令> ?  # 显示命令的参数选项

特权模式（Privileged EXEC）

进入配置模式

configure terminal  # 进入全局配置模式

保存 / 恢复配置

write memory  # 保存当前配置到启动配置（等价于copy running-config startup-config）
copy startup-config running-config  # 从启动配置恢复到当前运行配置

查看详细信息

show running-config  # 显示当前运行配置
show startup-config  # 显示保存的启动配置
show interfaces  # 显示接口详细信息
show ip route  # 显示IP路由表

全局配置模式（Global Configuration）

设备基础配置

hostname <名称>  # 设置设备名称
enable secret <密码>  # 设置特权模式密码
service password-encryption  # 加密明文密码

接口配置

interface <接口类型和编号>  # 进入接口配置模式
no shutdown  # 启用接口
description <描述信息>  # 设置接口描述

VLAN 配置（交换机）

vlan <VLAN ID>  # 创建VLAN
name <VLAN名称>  # 设置VLAN名称

IP 配置（路由器）

ip address <IP地址> <子网掩码>  # 配置接口IP地址
ip routing  # 启用IP路由功能

接口配置模式（Interface Configuration）

物理接口配置

ip address <IP地址> <子网掩码>  # 配置接口IP地址（路由器）
switchport mode access  # 设置交换机接口为接入模式
switchport access vlan <VLAN ID>  # 将接口分配到指定VLAN
speed <速率>  # 设置接口速率（如10/100/1000Mbps）
duplex <双工模式>  # 设置双工模式（如auto/full/half）

关闭 / 启用接口

shutdown  # 禁用接口
no shutdown  # 启用接口

其他常用命令

退出当前模式

exit  # 返回上一级模式
end  # 直接返回特权模式

历史命令

show history  # 显示最近使用的命令
↑（上箭头）  # 调用上一条命令

文件管理

dir  # 查看文件系统目录
delete flash:<文件名>  # 删除闪存文件
copy tftp://<TFTP服务器IP>/<文件名> flash:  # 从TFTP服务器下载文件

10、交换机以太网接口的工作模式配置 指定接口的双工模式

Switch(config-if)#duplex {full | half | auto}

10：强制接口工作在 10 Mbps 速率。
100：强制接口工作在 100 Mbps 速率。
1000：强制接口工作在 1000 Mbps（1 Gbps） 速率。
auto：启用自动协商模式（默认值），让接口与对端设备自动协商最佳速率。

典型配置示例

强制接口为 100 Mbps

Switch(config)# interface gigabitEthernet 1/1
Switch(config-if)# speed 100         // 强制速率为 100 Mbps
Switch(config-if)# duplex full      // 通常需配合全双工模式

恢复自动协商模式plaintext

Switch(config)# interface gigabitEthernet 1/1
Switch(config-if)# speed auto       // 启用自动协商（默认）
Switch(config-if)# duplex auto      // 自动协商双工模式（默认

指定接口的通信速率

Switch(config-if)#speed {10 | 100 | 1000 | auto}

五、路由器配置

网络层作用：定位，路由，流控；封装IP头部

1、IP数据包格式

IPv4 数据包格式（总长度 20~60 字节，不含数据部分）

0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version|  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|         Identification        |Flags|      Fragment Offset    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Time to Live |    Protocol   |         Header Checksum       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                       Source Address                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                    Destination Address                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                    Options                    |    Padding    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                            Data                             |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

MAX TTL（每经过一个路由器减1）： windows： 64 linux：128 网络设备：255

2、广播与广播域

广播与广播域广播：将广播地址做为目的地址的数据帧广播域：网络中能接收到同一个广播所有节点的集合 MAC地址广播广播地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF IP地址广播广播MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF 广播IP地址为IP地址网段的广播地址

3、ARP协议

Address Resolution Protocol，地址解析协议将一个已知的IP地址解析成MAC地址

3.1、ARP协议工作原理

PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC地址 PC1发送ARP请求消息（广播）所有主机收到ARP请求消息 PC2回复ARP应答（单播）其他主机丢弃 PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中，发送数据

3.2、查看arp缓存的命令

超时时间：120s Windows系统中的ARP命令

arp -a：#查看ARP缓存表

arp -d：#清除ARP缓存

#ARP绑定  
arp -s  IP地址 MAC地址
##绑定arp的原因：防止arp欺骗和攻击

Cisco系统中的ARP命令

#查看ARP缓存表

Router#show arp

#清除ARP缓存

Router#clear arp-cache

#ARP绑定

Router(config)#arp ip-address mac-address arpa

4、CISCO路由器配置

设备连线口诀：路由器与PC机是同种设备同种设备用交叉线

异种设备用直通线交换机之间两者皆可

arp -a：#查看ARP缓存表

arp -d：#清除ARP缓存

#ARP绑定  
arp -s  IP地址 MAC地址
##绑定arp的原因：防止arp欺骗和攻击

#查看ARP缓存表

Router#show arp

#清除ARP缓存

Router#clear arp-cache

#ARP绑定

Router(config)#arp ip-address mac-address arpa

4.1、路由的概念

跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来转发数据包的过程

4.2、静态路由

静态路由由管理员手工配置的，是单向的缺乏灵活性

4.3、默认路由

默认路由当路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器把请求转发到默认路由接口

4.4、路由器转发数据包的过程

IP不变，MAC变

4.5、交换与路由的对比

路由工作在网络层根据“路由表”转发数据路由选择路由转发

交换工作在数据链路层 根据“MAC地址表”转发数据硬件转发

4.6、静态路由和默认路由的配置

静态路由的配置

 Router(config)# ip route network mask {address | interface}

默认路由的配置

 Router（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address

六、虚拟局域网VLAN

1、VLAN概述

交换机的广播带来的问题：过大的广播域，造成了带宽的浪费；过大的mac地址表，造成转发效率低下；存在安全隐患，不好管理。

分割广播域：物理分割，逻辑分割

VLAN的优势：控制广播，增强网络安全性，简化网络管理

2、VLAN的种类

静态VLAN 基于端口划分静态VLAN，连接到交换机某个接口的主机始终属于一个vlan 动态VLAN 基于MAC地址划分动态VLAN，不管主机移动到哪个端口，都属于一个vlanVMPS（Vlan Management Policy Server ）

VLAN ID范围范围用途 1 正常 Cisco默认VLAN用户能够使用该VLAN，但不能删除它 2-1001 正常用于以太网的VLAN用户可以创建、使用和删除这些VLAN 1002-1005 正常用于FDDI和令牌环的Cisco默认VLAN用户不能删除这些VLAN 1006-1024 保留仅限系统使用用户不能查看和使用这些VLAN 1025-4094 扩展仅用于以太网VLAN

3、静态VLAN的配置

3.1配置静态VLAN的步骤： 创建VLAN 将交换机的端口加入到相应的VLAN中验证VLAN的配置创建VLAN有两种方法 VLAN数据库配置模式

3.2创建VLAN有两种方法： VLAN数据库配置模式

Switch#vlan database
Switch(vlan)#vlan vlan-id [name vlan-name]
Switch(vlan)#exit

全局配置模式：

Switch(config)#vlan vlan-id
Switch(config-vlan)#name vlan-name

3.3删除VLAN

VLAN数据库中删除VLAN

Switch# vlan database
Switch(vlan)# no vlan 20
Deleting VLAN 20...
Switch(vlan)#exit
APPLY completed.
Exiting....

全局模式下删除VLAN

Switch# configure terminal 
Switch(config)# no vlan 20

将端口加入VLAN

Switch(config)# interface interface-id
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan vlan-id
Switch(config-if)# no switchport access vlan vlan-id

同时将多个端口加入VLAN

Switch(config)# interface range f0/1 – 10
Switch(config-if-range)# switchport access vlan vlan-id

4、验证VLAN的配置

查看所有VLAN的摘要信息

Switch# show vlan brief

查看指定VLAN信息

Switch# show vlan id vlan-id

5、交换网络中的链路类型

5.1、接入链路

Access接口 Access接口收到原始数据帧：给数据打上PVID（Port VlanID）的标识，在交换机内部来实现不同 vlan的数据 Access接口发送数据帧时：还原成原始数据帧对PC来说，整个过程是感知不到的，我们把这种方式成为“透明桥接”

5.2、中继链路

Trunk接口链路只使用一条链路，且通过标识来区分不同VLAN的数据

5.3、VLAN跨交换机通信过程

交换机给往其他交换机的数据帧打上VLAN标识

5.4、VLAN的标识

在以太网上实现中继，有两种封装类型 ISL（Cisco私有标准） IEEE 802.1q

5.5、Native VLAN

应用场景：兼容不支持VLAN的交换机混合部署， Cisco Catalyst交换机默认Native VLAN是VLAN 1 要求：Trunk端口互联Native VLAN必须相同

6、Trunk的配置

配置步骤与命令：

进入接口配置模式

Switch(config)#interface interface-id

选择封装类型

Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation { isl | dot1q | negotiate }

将接口配置为Trunk

Switch(config-if)#switchport mode {dynamic {desirable | auto} | trunk | 
access}

指定Native VLAN（可选）

Switch(config-if)#switchport trunk native vlan vlan-id

禁止Trunk传送某个VLAN的数据，删除这个VLAN

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove vlan-id

允许Trunk传送某个VLAN的数据，添加这个VLAN

Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan add vlan-id

查看接口模式、状态

Switch#show interface interface-id switchport

7、配置以太网通道

EthernetChannel－以太通道：多条线路负载均衡，带宽提高；容错，当一条线路失效时，其他线路通信，不会丢包。

配置接口为以太通道模式

Switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 – 2
Switch(config-if-range)#channel-group 1 mode onCreating a port-channel interface Port-channel 1

查看以太通道的配置

Switch# show etherchannel summary

8、Trunk配置实例

需求描述 SW1和SW2各创建3个VLAN，VLAN 1、2、3；交换机端口分配：VLAN 1：F0/1～F0/3；VLAN 2：F0/4～F0/10；VLAN 3：F0/11～F0/23

七、传输层协议

TCP/IP 协议族的传输层协议主要有两个：TCP（传输控制协议）*和*UDP（用户数据报协议）。它们的设计目标、特性和应用场景差异显著，以下是详细对比：

1. TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）

核心特性

面向连接：通信前需通过三次握手建立连接，通信结束后通过四次挥手释放连接（确保可靠建立和断开）。
可靠传输：
- 通过 ** 序列号（Sequence Number）和确认应答（ACK）** 机制确保数据按序到达。
- 利用重传机制（超时未收到 ACK 时重新发送数据）处理丢包。
- 内置流量控制（滑动窗口机制）和拥塞控制（慢启动、拥塞避免等算法），避免网络拥塞。
面向字节流：将应用层数据视为无边界的字节流，按需分割成数据段（Segment）传输（可能合并或拆分上层数据）。
首部长度：固定 20 字节（不含可选字段），可选字段最长 40 字节（总长度 20~60 字节）。

TCP 首部格式（简化版）

源端口号（16位） | 目的端口号（16位）
-------------------------------------------
序列号（32位）
-------------------------------------------
确认号（32位）
-------------------------------------------
数据偏移（4位）|保留（6位）|控制位（6位）|窗口大小（16位）
-------------------------------------------
校验和（16位）|紧急指针（16位）
-------------------------------------------
可选字段（可变长度）|填充（若有）

关键控制位

（6 位）：
- SYN：建立连接时用于同步序列号（如三次握手中的 SYN 包）。
- ACK：确认应答（所有正常应答包均需设置 ACK=1）。
- FIN：释放连接时用于终止数据传输（四次挥手中的 FIN 包）。
- PSH：提示接收方立即将数据提交给上层应用（如实时交互场景）。
- URG：标识紧急数据（配合紧急指针字段使用）。
- RST：重置连接（用于异常中断连接，如对方主机崩溃）。

典型应用场景

需要

高可靠性

的场景：
- 网页浏览（HTTP/HTTPS 基于 TCP）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP/POP3/IMAP）。
- 远程登录（SSH/Telnet）、数据库连接（如 MySQL 的 3306 端口）。
不适合实时性要求极高的场景（如音视频直播，因延迟较高）。

2. UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）

核心特性

无连接：无需建立或释放连接，直接发送数据报（类似 “发送后不管” 的模式）。
不可靠传输：
- 不保证数据到达、不保证顺序、不处理丢包（依赖上层应用自行实现可靠性）。
- 无流量控制和拥塞控制机制，可能导致网络拥塞或丢包。
面向数据报：上层应用的数据单元（如一个 UDP 数据包）会被完整封装为一个用户数据报传输，接收方需按相同大小读取（可能因 MTU 限制导致分片）。
首部长度：固定 8 字节（结构简单，传输效率高）。

UDP 首部格式

源端口号（16位） | 目的端口号（16位）
-------------------------------------------
长度（16位，包含首部和数据）
-------------------------------------------
校验和（16位，可选，可置为0）

校验和：非必需字段，用于检测数据传输错误（但 UDP 不强制验证，错误数据可能直接丢弃）。

典型应用场景

实时性优先

或

简单请求 - 响应

的场景：
- 音视频传输（如流媒体直播、视频会议的 RTP/RTCP 基于 UDP）。
- 域名解析（DNS）、网络时间协议（NTP）、SNMP（简单网络管理协议）。
- 游戏联机（如《我的世界》《CS:GO》采用 UDP 降低延迟）。
数据量小、允许部分丢包的场景（如实时监控数据上报）。

TCP vs UDP：核心对比表

特性	TCP	UDP
连接性	面向连接（三次握手 / 四次挥手）	无连接（即发即弃）
可靠性	可靠（重传、排序、流量控制）	不可靠（不保证到达或顺序）
传输模式	字节流（无边界）	数据报（有边界，按块传输）
首部开销	20~60 字节（含可选字段）	8 字节
延迟	较高（建立连接 + 确认机制）	低（无连接 + 简单首部）
适用场景	可靠性优先（如文件传输、网页）	实时性优先（如音视频、游戏）

总结

TCP 像 “可靠的快递员”：确保每个数据包准确无误地送达，适合对可靠性要求高的场景，但传输效率较低、延迟较高。
UDP 像 “快速的信使”：只管快速发送数据，不保证是否送达，适合需要低延迟的实时场景，但需上层应用自行处理潜在错误

端口协议 说　　明

21 FTP FTP服务器所开放的控制端口

23 TELNET 用于远程登录，可以远程控制管理目标计算机

25 SMTP SMTP服务器开放的端口，用于发送邮件

80 HTTP 超文本传输协议

110 POP3 用于邮件的接收

总结：

交换机工作原理：

交换机的工作流程（以单播帧为例）

接收数据帧
- 交换机从某个端口接收数据帧，解析其源 MAC 地址和目的 MAC 地址。
学习源 MAC 地址
- 检查 MAC 地址表中是否存在源 MAC 对应的端口：
  - 不存在：将源 MAC 与接收端口的映射关系添加到地址表（动态学习）。
  - 存在：若端口与记录一致，无需更新；若不一致（如主机迁移端口），更新端口映射（动态更新）。
转发数据帧
- 查询地址表中目的 MAC 的端口：
  - 存在：直接将数据帧转发至对应端口（单播转发）。
  - 不存在：向所有其他端口泛洪（未知单播泛洪）。
老化机制
- MAC 地址表中的条目有老化时间（默认约 300 秒），超时未被使用则自动删除，确保地址表动态更新。

实验：

1、配置所有终端ip，子网掩码，网关
2、配置路由器0/0接口网关：
Router(config)#int f0/0
Router(config-if)#ip add 196.168.1.254 255.255.255.0
Router(config-if)#no shu
Router(config-if)#no shutdown 

Router(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up

3、配置路由器0/1接口网关：
Router#config
Configuring from terminal, memory, or network [terminal]? Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#int f0/1
Router(config-if)#ip add 196.168.2.254 255.255.255.0
Router(config-if)#no shu
Router(config-if)#no shutdown 

Router(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/1, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up

3、查看路由表
Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C    196.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C    196.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

4、配置静态路由
局域网跨多个路由器间要配置静态路由，核心：要联通哪个网段，从哪个口连接。