HCIP的学习(3)

网络类型及数据链路层协议

网络类型分类

  • P2P网络----点到点网络类型
  • MA网络-----多点接入网络
    • BMA----广播型多点接入网络
    • NBMA—非广播型多点接入网络(快淘汰了)

数据链路层协议

MA网络

以太网协议
特点:需要使用MAC地址对设备进行区分和标识。
以太网协议属于BMA范畴
如何构建一个以太网网络:需要使用以太网网线连接设备的以太网接口。

P2P网络

当一个网络中只能存在两台设备,并且不允许第三台设备加入,这样的网络被称为P2P网络

​ 点到点网络的搭建:使用串线连接设备的串线接口。

IEEE802.3:现在的以太网标准 IEEE802.11:所有的无线标准

​ 串线的标准:

  • E1标准—2.048Mbps (欧洲标准)
  • T1标准—1.544Mbps (北美标准)
HDLC—高级数据链路控制协议
标准的HDLC-----ISO组织非标的HDLC-----各厂商根据标准协议魔改而成两者互不兼容

​ 思科公司采用的串线协议默认为HDLC协议。

在这里插入图片描述

[r1-Serial1/0/0]link-protocol hdlc   ----修改串口接口的数据链路层协议为非标准的HDLC

注:TCP协议号—>6,UDP协议号—>17

HDLC的接口地址借用

​ 建议使用环回接口作为被借用的接口,原因在于该接口为虚拟接口,总是处于活跃状态,可以提供稳定可用的IP地址信息。

​ 接口地址借用可以避免一个物理接口长时间独自占用一个IP地址,节省IP地址资源。

在点到点网络中,IP地址一般使用32位掩码

[r2]interface LoopBack 0
[r2-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32
[r2]interface Serial 1/0/0
[r2-Serial1/0/0]ip address unnumbered interface LoopBack 0  ---借用环回接口的IP地址作为串口的IP[r1]ip route-static 1.1.1.1 32 Serial 1/0/0
[r2]ip route-static 12.0.0.1 32 Serial 1/0/0
PPP—点到点协议
优点:
1、PPP协议具备良好的兼容性,任何串行接口只要支持全双工通讯,就支持PPP协议
2、具备可移植性---PPPoE协议;将PPP移植到以太网中。
3、可以完成认证和授权过程。
4、没有重传机制(链路建立时是有重传机制的,数据传输时没有),网络开销较小,速度快
PPP会话
  • 链路建立阶段—LCP建立
  • 认证阶段----PPP认证(可选项)
  • 网络层协议协商阶段----NCP协商
PPP链路建立阶段

在这里插入图片描述

Dead阶段:被称为物理层不可用--->当通讯双方均检测到两端物理链路激活时,会进入到下一个阶段。
Establish阶段:即链路建立阶段。在该阶段会进行PPP链路LCP参数协商。
Authenticate阶段:如果在LCP协商过程中,需要进行认证,则进入该阶段,如果不需要,则跳过该阶段。默认情况下,不要求进行认证。
Network阶段:进行NCP协商。如果协商成功,则PPP链路保持通讯状态。
Terminate阶段:如果双方要断开连接,释放资源,则进入该状态。
PPP数据帧封装结构

在这里插入图片描述

对比以太网去看:PPP帧中信息部分为以太网中数据部分(即MTU)

F(Flag):标记(7E:0111 1110),用来区分PPP帧,是否是新的PPP帧

若信息部分有数据为0111 1110,解决方法:规定若数据中又连续的5个1则在5个1后面插入一个0,接收放在数据部分看到连续的5个1就将后面的0删除继续读取(转义)

A(address):地址

C(control):控制字段

LCP协议报文类型

LCP协议报文类型分为三类:链路配置报文、链路终止报文、链路维护报文。

在这里插入图片描述

LCP建立

1、MRU值=1500--->PPP数据帧所允许携带的最大数据单元。
2、认证--->1、是否进行认证;2、使用何种方式进行认证。
3、魔术字:用以检测链路中是否存在环路(随机字)。

LCP协商阶段

以A和B两台设备为例:A设备正常发送出Request报文,在没有收到回复之前,每隔3秒重传一次该报文,连续重传10次。如果还未收到对方发送的回复信息,则认为对端不可用,停止报文发送。直到接到B设备向A发送Request报文,A设备才能向B设备发送出Request报文。如果正常接收到对端的ACK回复信息,则表明B设备认可A设备的链路参数配置。但是此时链路会话还未建立成功。B设备向A发送Request报文,等待A设备认可B设备的链路参数配置。(LCP建立是双向的)当双方均认可对方的参数后,LCP协商成功。

认证阶段

	PPP协议的认证,是通过调用AAA(认证、授权、计费)来完成的。

PPP协议的认证是单向的,也可以是双向的。—一般采用单向认证。

PPP会话的认证是一次性会话的方式,当第一次链路建立完成后,后续修改认证方式不会影响链路的通讯

PAP—密码认证协议—>被认证方需要将认证的账户名和密码以明文的形式发送给认证方

在这里插入图片描述

认证方配置
[r2]aaa
[r2-aaa]local-user huawei password cipher 123456 ---创建用户信息
[r2-aaa]local-user huawei service-type  ppp  ---规定服务协议[r2-Serial1/0/0]ppp authentication-mode pap  ---规定该串口的认证模式为PAP被认证方配置
[r1-Serial1/0/0]ppp pap local-user huawei password cipher 123456

CHAP—挑战握手协议—>认证不再传递明文信息,而是采用对比摘要值的方式来进行认证

认证过程:
1、认证方先发送挑战报文,里面包含了认证方的用户名和一个随机值。
2、被认证方根据报文中的用户名查找对应密码信息,然后将密码和发送来的随机值一起做HASH运算得到摘要值,最后将自己的用户名和摘要值通过应答报文发送给认证方。
哈希(HASH):(注:不是加密技术,是压缩技术)
1、任意长度的输入转换为固定长度的输出。---MD5:将任意长度的输入转换为128位的输出。
2、相同输入,相同输出。
3、不可逆。
4、蝴蝶效应(输入有小的变化,输出变化就会很大)
认证方:
[r2-aaa]local-user nanjing password cipher 111
[r2-aaa]local-user nanjing service-type ppp [r2-Serial1/0/0]ppp authentication-mode chap 被认证方:
[r1-Serial1/0/0]ppp chap user nanjing    //需要分开来写
[r1-Serial1/0/0]ppp chap password cipher 111

​ 双向认证时:一条PPP链路的两端可以使用不同的认证协议认证对端,但是被认证方必须支持认证方要求使用的认证协议,并且配置正确的用户名和密码信息

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