BackboneFast是对UplinkFast的一种补充，UplinkFast能够检测直连链路的失效，BackboneFast是用来检测间接链路的失效。当启用了BackboneFast的交换机检测到间接链路失效之后，会马上使阻塞的端口进入监听状态，少了20S的老化时间。左边的图和下面的图均来自思科的官方文档：

　　在正常情况下，Switch C上右边的端口会处于Blocking状态，当L1的链路发生故障的时候，虽然说Switch C是检测不到，但是Switch B会认为自己的跟桥，然后通过L3链路发送BPDU。Switch C收到这个BPDU之后，发现是次级BPDU，所以确定有非直连链路的故障。Switch C会从根端口发送RLQ，Switch A（根桥）接到RLQ，以RLQ响应进行应答，Switch C收到SwitchA的RLQ响应，知道根桥还在，然后把右边的端口从blocking直接过去到Listening状态，如下图所示。

　　当L1链路恢复的时候，BackboneFast会马上把Switch C上右侧的端口的状态设为blocking。

　　从不同的端口收到次级BPDU的情况：

　　1. 当交换机从阻塞端口收到次级BPDU的时候，那么该交换机上的根端口和其他阻塞端口将成为到达根桥的替代路径。

　　2. 当交换机从根端口收到次级BPDU，那么当前所有的阻塞端口都将成为达到根桥的替代路径。

　　3. 当交换机从根端口收到次级BPDU，并且交换机上不存在阻塞端口的话，那么交换机认定到达根桥的链路已经down掉了，在老化时间到了之后，交换机将通过把自己宣告为根桥开始正常的STP选举过程。

　　配置BackboneFast

　　Switch(config)#spanning-tree backbonefast

　　注意事项

　　如果要启用BackboneFast特性，我们应该在网络中的所有交换机上都启用。

练习配置

R1配置：

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Router(config)#host R1

R1(config)#no ip domain-lo

R1(config)#int s 0/0

R1(config-if)#ip add 172.18.0.1 255.255.0.0

R1(config-if)#cl ra 64000

R1(config-if)#no shut

R1(config-if)#int s 0/1

R1(config-if)#ip add 172.16.0.1 255.255.0.0

R1(config-if)#cl ra 64000

R1(config-if)#no shut

R1(config-if)#exit

R1(config)#enable secret cisco

R1(config)#lin con 0

R1(config-line)#password cisco

R1(config-line)#login

R1(config-line)#logg sy

R1(config-line)#exec-t 0 0

R1(config-line)#exit

R1(config)#lin vty 0 4

R1(config-line)#pas

R1(config-line)#password cisco

R1(config-line)#login

R1(config-line)#exit

R1(config)#service password-encryption

R2配置：

Router>

Router>en

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Router(config)#no ip domain-lo

Router(config)#lin con 0

Router(config-line)#exec-t 0 0

Router(config-line)#logg sy

Router(config-line)#pas cisco

Router(config-line)#lin vty 0 4

Router(config-line)#pas cisco

Router(config-line)#login

Router(config-line)#exit

Router(config)#enable se cisco

Router(config)#ser pas

Router(config)#int s 0/0

Router(config-if)#ip add 172.18.0.2 255.255.0.0

Router(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0, changed state to up

Router(config-if)#

Router(config-if)#

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0, changed state to up

i

Router(config-if)#int s 0/1

Router(config-if)#ip add 172.17.0.1 255.255.0.0

Router(config-if)#cl ra 64000

Router(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/1, changed state to down

Router(config-if)#int f 0/0

Router(config-if)#ip add 10.13.0.1 255.0.0.0

Router(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

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

Router(config-if)#

Router(config-if)#host R2

R2(config)#

R3配置

Router>en

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Router(config)#no ip domain-lo

Router(config)#host R3

R3(config)#enable se cisco

R3(config)#lin con 0

R3(config-line)#pas cisco

R3(config-line)#login

R3(config-line)#exec-t 0 0

R3(config-line)#logg sy

R3(config-line)#lin vty 0 4

R3(config-line)#pas cisco

R3(config-line)#login

R3(config-line)#exit

R3(config)#ser pas

R3(config)#int s 0/0

R3(config-if)#ip add 172.17.0.2 255.255.0.0

R3(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0, changed state to up

R3(config-if)#

R3(config-if)#int s 0/1

R3(config-if)#ip add 172.16.

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0, changed state to up

R3(config-if)#ip add 172.16.0.2 255.255.0.0

R3(config-if)#no shut

R3(config-if)#

%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/1, changed state to up

R3(config-if)#int f 0/0

R3(config-if)#ip add 1

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/1, changed state to up

R3(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0

R3(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

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

结果：

局域网连接

路由器：（它是一台工业计算机）

路由有以下组成：

CPU

Motherboard（主板）

RAM（内存）

ROM

NVRAM（非易失性存储）

FLASH（IOS在这里存放）

路由器接口：

Console接口

Network接口

以下是路由表：（路由器是由路由表转发数据包）

【第一条，“D”是从什么地方学来的，“192.168.1.0/24”是目的网段，“[90/25789217]”90是管理距离（可信度），25789217是度量值（到目的的距离），“vi a 10.1.1.1”下一跳地址。】

路由表包含一下内容：

直连路由（直接和路由器直连的）

静态路由（管理员手动添加的静态）

动态路由（通过路由协议学到的）

缺省路由（就是默认路由）

动态路由协议分2大类：

1）距离矢量型路由协议：

距离是远近，矢量代表方向。

特点每一台路由器把自己所知道的信息发送给邻居。

2）链路状态型路由协议

每一个链路状态路由器都会产生一个链路状态通告，然后进行泛洪，最后得知到达整个网络路径，在运行SPF算法选出到达每个目的的最优路径。

十进制转换二进制练习：

241转换二进制数。

答：11110001

175转换二进制数

答：10101111

01100110转换十进制

答：102

子网划分：

子网划分练习：

要求：172.16.0.0/16，10个子网：

172.16.0.0/20     

范围：172.16.0.1~172.16.15.254

广播：172.16.15.255

子网号：172.16.0.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.16.0/20

范围：172.16.16.1~172.16.31.254

广播：172.16.31.255

子网号：172.16.16.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.32.0/20

范围：172.16.32.1~172.16.47.254

广播：172.16.47.255

子网号：172.16.32.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.48.0/20

范围：172.16.48.1~172.16.63.254

广播：172.16.63.255

子网号：172.16.48.0

子网掩码：255.255.240.0

172.17.64.0/20

范围：172.16.64.1~172.16.79.254

广播：172.16.79.255

子网号：172.16.64.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.80.0/20

范围：172.16.80.1~172.16.95.254

广播：172.16.95.255

子网号：172.16.80.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.96.0/20

范围：172.16.96.1~172.16.111.254

广播：172.16.111.255

子网号：172.16.96.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.112.0/20

范围：172.16.112.1~172.16.127.254

广播：172.16.127.255

子网号：172.16.112.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.128.0/20

范围：172.16.128.1~172.16.143.254

广播：172.16.143.255

子网号：172.16.128.0

子网掩码：255.255.240.0

172.16.144.0/20

范围：172.16.144.1~172.16.159.254

广播：172.16.159.255

子网号：172.16.144.0

子网掩码：255.255.240.0

以下为预留：

172.16.160.0/20

172.16.176.0/20

172.16.192.0/20

172.16.208.0/20

172.16.224.0/20

172.16.240.0/20

192.168.1.0/24：要求划分5个子网：

192.168.1.0/27

范围：192.168.1.1~192.168.1.30

广播：192.168.1.31

子网号：192.168.1.0

子网掩码：255.255.255.224

192.168.1.32/27

范围：192.168.1.33~192.168.1.62

广播：192.168.1.63

子网号：192.168.1.32

子网掩码：255.255.255.224

192.168.1.64/27

范围：192.168.1.65~192.168.1.94

广播：192.168.1.95

子网号：192.168.1.64

子网掩码：255.255.255.224

192.168.1.96/27

范围：192.168.1.97~192.168.1.126

广播：192.168.1.127

子网号：192.168.1.96

子网掩码：255.255.255.224

192.168.1.128/27

范围：192.168.1.129~192.168.1.158

广播：192.168.1.159

子网号：192.168.1.128

子网掩码：255.255.255.224
以下为预留：

192.168.1.160/27

192.168.1.192/27

192.168.1.224/27

10.0.0.0/8 要求划分2000个子网，只需写出前5个子网：

10.0.0.0/19

范围： 10.0.0.1~10.0.31.254

广播：10.0.31.255

子网号：10.0.0.0

子网掩码：255.255.224.0

10.0.32.0/19

范围： 10.0.32.1~10.0.63.254

广播：10.0.63.255

子网号：10.0.32.0

子网掩码：255.255.224.0

10.0.64.0/19

范围： 10.0.64.1~10.0.97.254

广播：10.0.97.255

子网号：10.0.64.0

子网掩码：255.255.224.0

10.0.96.0/19

范围： 10.0.96.1~10.0.127.254

广播：10.0.127.255

子网号：10.0.96.0

子网掩码：255.255.224.0

10.0.128.0/19

范围： 10.0.128.1~10.0.159.254

广播：10.0.159.255

子网号：10.0.128.0

子网掩码：255.255.224.0

无线局域网（WLAN）

使用无线射频信号、载波监听多路访问/冲突避免、半双工。

无线AP相当于以太网的HUB。

有些频段是受限的。

无线信号遇到的问题：

l  反射

l  散射

l  信号吸收（比如说穿墙）

无线标准

l  ITU-R

l  IEEE

l  Wi-Fi

IEEE 802.11 标准

WLAN安全：（网络安全的3要素  数据保密性、数据完整性、数据不可否认性）

WLAN部署

IBSS（电脑到电脑）

BSS（1个AP带多个电脑）

ESS（多个AP带多个电脑）

实验：

TOP：

交换机的配置：

Switch>en

Switch#conf t

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Switch(config)#host CCNA

CCNA(config)#lin con 0

CCNA(config-line)#pas cisco

CCNA(config-line)#login

CCNA(config-line)#exit

CCNA(config)#lin vty 0 4

CCNA(config-line)#pas cisco

CCNA(config-line)#login

CCNA(config-line)#exit

CCNA(config)#int vlan 1

CCNA(config-if)#ip add 218.195.10.1 255.255.255.0

CCNA(config-if)#no shut

%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up

CCNA(config-if)#description Internet

无线路由器配置：

结果：

无线局域网（WLAN）回顾

使用无线射频信号、载波监听多路访问/冲突避免、半双工。

无线AP相当于以太网的HUB。

有些频段是受限的。

无线信号遇到的问题：

l  反射

l  散射

l  信号吸收（比如说穿墙）

无线标准

l  ITU-R

l  IEEE

l  Wi-Fi

IEEE 802.11 标准

WLAN安全：（网络安全的3要素  数据保密性、数据完整性、数据不可否认性）

基本配置：

Switch>en                        //进入特权模式

Switch#conf t                     //进入全局配置模式

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Switch(config)#line co 0                    //进入console接口配置模式

Switch(config-line)#logging synchronous       //开启自动换行

Switch(config-line)#exec-t 0 0                //关闭时间超时退出

Switch(config-line)#password cisco            //密码“cisco”

Switch(config-line)#login                    //允许登陆

Switch(config-line)#exit                     //退出子模式

Switch(config)#line vty 0 4                  //进入虚拟终端配置模式

Switch(config-line)#password ciscocisco       //密码“ciscocisco”

Switch(config-line)#login                   //允许登陆

Switch(config-line)#exit                    //退出子模式

Switch(config)#no ip domain lo              //关闭命令打错时寻找DNS

Switch(config)#enable secret cisco123         //enable 密码“cisco 123”

Switch(config)#banner login #               //设置登陆信息

Enter TEXT message.  End with the character '#'.

Login Information #

Switch(config)#Service password-encryption    //使用7级安全加密

SSH

SSH配置：

Switch#conf t

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.

Switch(config)#host Rack1R1                      //修改名字

Rack1Sw1(config)#enable secret cisco123             

Rack1Sw1(config)#username ccie secret cisco           //配置用户名密码

Rack1Sw1(config)#ip domain-name studyccie.com       //配置域名字

Rack1Sw1(config)#crypto key generate rsa             //配置安全加密

The name for the keys will be: Rack1R1.studyccie.com

Choose the size of the key modulus in the range of 360 to 2048 for your

  General Purpose Keys. Choosing a key modulus greater than 512 may take

  a few minutes.

How many bits in the modulus [512]:

% Generating 512 bit RSA keys, keys will be non-exportable...[OK]

Rack1Sw1(config)#ip ssh ver 2                        //配置SSH版本2

*?? 1 0:3:46.284:  RSA key size needs to be at least 768 bits for ssh version 2

*?? 1 0:3:46.284:  %SSH-5-ENABLED: SSH 1.5 has been enabled

Please create RSA keys (of at least 768 bits size) to enable SSH v2.

Rack1Sw1(config)#line vty 0 4

Rack1Sw1(config-line)#login local                //使用本地认证

Rack1Sw1(config-line)#transport input ssh         //指定使用SSH登陆

Rack1Sw1(config-line)#end

Configuring Port security(配置安全)

Switchport mode access

Switchport port-security

Switchport port-security maximum “数量”

Switchport port-security mac-address ｛“绑定的MAC地址” | Sticky（黏性地址）｝

Switchport port-security violation

↑{protect (丢弃)| restrict (丢弃在发出错误信息)| shutdown（进入 错误Down）}

Errdisable recovery cause all

Errdisable recovery Interval “恢复时间”

交换机与HUB比较：

              HUB                                    交换机

它们的区别在与：

HUB是直线共享、半双工工作、一个冲突域以及需要CSMA/CD。

交换机可以在背板上建立一条单独的虚拟链路、全双工、多个冲突域以及在全双工模式下无需CSMA/CD。

2层交换机的 Troubleshooting：

需要检查

l  线缆

l  干扰

l  传输模式

l  新增加设备

检查以下信息：

[1]

第一个UP是：物理是否有电信号

第二个UP是：逻辑协议

[2]

数据包的错误信息

Input errors 进入接口错误

CRC 校验错误

[3]

交换机输出错误

[4]

Collisions 重传（冲突重传）

[5]

Restarts 以太网控制器重启（不是交换机）

Ifconfig  查看本机IP地址、子网掩码、DNS和MAC地址等等……

Ping     测试到对方是否可达，使用ICMP协议：ICMP有Echo：1）请求。2）答应。

ARP     可以查看本地主机的ARP列表

Tracert  可以跟踪到达目的网络都经过什么地方。

Nslookup DNS解析

以太网

LAN（802.3）

MAC  物理寻址

LLC  3层到2层映射关系

CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）等15次

发送数据包之前先监听

有数据就等待（最多等15次）

没有数据就传输

以太网帧

1）  Preamble前导符（说明帧开始）

2）  SOF分界符（正式开始）

3）  Destinayion Address目的地址（MAC）

4）  Source Address源地址（MAC）

5）  Length长度

6）  802.2 Header and Data （数据）

7）  FCS（CRC冗余校验）

以太网的3种通信：

1）  单播（Unicast）

2）  广播（Broadcast）

3）  组播（Multicast）

MAC地址格式：[BIA--烧录进去的地址]

有2个部分组成

1）  OUI 厂商代码

2）  Vendor Assigned（供应商分配）

Comparing Ethernet Media Requirements

BASE 代表基带

T  代表电口（双绞线）

G  代表光纤

Rx  收数据

Tx  发数据

双绞线连接类别：

1）  Straight-Through直连线（ 568A，568B）

2）  Crossover交叉线（1头是568A一头是568B）

3）  全反线 用与console配置设备用。

1和2类线的使用图：

共享式局域网

中继器的作用：是去掉噪声在放大信号传到所以人。

集线器是一个冲突域，一个广播域

交换机是多个冲突域，一个或多个广播域

路由器是多个冲突域，一个或多个广播域

交换机的3种处理方法（Switching modes）

Cut-through  直通转发 

Store-and-forward 存储转发

Fragment-free 以上2种的折中先发一部分如果没错在发其他

选择一个一交换机最主要的参数是背板带宽。

交换机的MAC地址学习过程：它是根据数据帧的源地址学习的，当它不知道MAC地址时它会进行数据帧的泛洪（Flood）。

数据包的投递过程：

数据包到了交换机，交换将源MAC地址加到自己的MAC地址表。

如果交换机不知道数据包的目的MAC地址。

交换机将泛洪Flood，得到目的MAC地址，将MAC地址加到自己的MAC地址表中。

Cisco IOS

设备启动主要有3个步骤：

1）  自检（POST）。

2）  查找IOS和加载IOS。

3）  加载设备配置文件。

IOS有几种模式

>用户魔术

#特权模式

（config）全局模式

（config-if）接口配置子模式

什么是网络：

资源互联共享。网络的出现就是为了提高工作效率和提高成产力。

路由与交换的网络就叫做：内容网（就是骨架）

网络的应用服务：

E-mail、WEB、Instant messaging（即使通讯qq）、Collaboration、数据库。

网络工程师：

应注意什么样的应用程序会产生什么样的网络流量。区分流量的优先级。

网络工程师应关注网络：

l  速度（Speed）

l  开销（Cost）

l  安全（Security）

l  Availability (可用性)

l  Scalability（可扩展性）

l  Reliability（可靠性：年的分钟数-Down机时间/年分钟数*100=百分比的可靠性）

l  Topology（网络TOP）

网络的TOP：

l  总线TOP

l  环形TOP

l  星形TOP

l  Full-Mesh（全网互联）

l  Partial-Mesh（部分互联）

网络安全

网络工程师应了解攻击的方式：

l  有哪些对手

l  对手是谁

l  动机是什么有那些类型的攻击行为

OSI参考模型：就是行业标准

Application    应用层         网络处理到应用程序：网络上的软件。

Presentation   表示层         数据的表示：拿什么表示数据，加密

Session       会话层         主机之间的通信：配合4L、6L层工作，建立会话

Transport     传输层         端到端的连接：控制主机会话、传递主机之间的会话、简历保持拆除连接会话、流量控制

Network     网络层          数据投递：怎么把数据传到正确的地方，传到哪。（选路）

Data Link    数据链路层      介质访问：怎么把数据放到物理层生传输

Physical      物理层         2进制传输

封装过程:自上而下封装，每层都会把上层数据进行封装也会把下层向上解封装。

点到点的通信

4层 Segments  数据段   分段、复用

3层 Packets   数据包

2层Frames    数据帧

（为什么分段：差错恢复、多路复用、负载均衡）

OSI与TCP/IP对比：

TCP/IP Internet层

IP包承载了我们的数据，Internet Protocol 是工作在网络层、无连接（不考虑可靠、）独立处理、层次话的地址、尽力而为的传输、没有数据恢复机制。IP只做：寻址和转发

IP就是给设备一个地址，这个地址用于我们去找他。IP地址有2个部分，1）网络位（代表一集体）2）主机位（个人）

IP数据包的报头部分

IP地址的分类：

A:8个网络位， 网络位十进制范围1~126         主机数：16777214     

公网地址：1.0.0.0 To 9.255.255.255  11.0.0.0.0 To 126.255.255.255

私有地址：10.0.0.0 To 10.255.255.255

B:16个网络位，网络位十进制范围128~191       主机数：65534

公网地址：128.0.0.0.0 To 126.255.255.255  172.32.0.0 To 192.255.255.255

私有地址：172.16.0.0 To 172.31.255.255

C:24个网络位，网络位十进制范围192~223       主机数：   254

公网地址：192.0.0.0.0 To 192.167.255.255 192.169.0.0 To 223.255.255.255

私有地址：192.168.0.0 To 192.168.255.255

广播地址有2种

1）直接广播  发给所有人。（255.255.255.255）

1）本地广播  只能在本地子网范围内广播（本网段的广播地址）

DHCP （DHCP是动态IP地址分配，DHCP是以太网技术，只能在以太网上使用）

DHCP交互过程

C向S发送以广播查找DHCP

S向C我是DHCP。

C向S 我要请求地址。

S向C DHCP进行绑定后给一个地址。

S代表Server          C代表客户端

DNS（域名解析）就是将名字转换为IP地址

传输层：分段、复用。

可靠：有连接的，代表TCP（可靠要返回ACK信息，才发下一个信息）速度慢

不可靠：无连接的，代表UDP  速度快

UDP报头

TCP报头

TCP与UDP 各自有0~65535端口

公共端口：0~1023

注册端口：1024~49151

动态端口：49152~65535

TCP建立需要3次握手

TCP是得寸进尺型协议  窗口大小是逐步放大的，当出现问题时才缩小。

数据包的投递过程：（2个主机之间）

l  有数据要发送

l  建立会话

l  ARP查找目的MAC没有的话就向下

l  ARP请求MAC地址

l  对方收到后把MAC地址添加的ARP表里

l  对方回复一个MAC地址

l  收到后添加的ARP表

l  现在发送数据