2012年11月12日 星期一
2012年11月7日 星期三
第二堂課-網路模型(OSI 七層) 介紹
所謂的OSI，是由國際化標準組織(ISO)針對開放式網路架構所制定的電腦互連標準
，全名是開放式通訊系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model)
，簡稱OSI模型。該模型是一種制定網路標準都會參考的概念性架構，並非一套標
準規範，也不是用來提供實現的方法，而是透過觀念描述，協調各種網路功能發展
時的標準制定。
依據網路運作的方式，OSI模型共切分七個不同層級，每級按照網路傳輸的模式，
定義所屬的規範及標準。由具體到抽象的網路傳輸方式層次來看，七層分別為：
實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、會議層、展示層、應用層。
7[Application ]應用層
6[Presentation]展示層
5[Session ]會議層
4[Transport ]傳輸層
3[Network ]網路層
2[Data Link ]資料連結層
1[Physical ]實體層
，全名是開放式通訊系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model)
，簡稱OSI模型。該模型是一種制定網路標準都會參考的概念性架構，並非一套標
準規範，也不是用來提供實現的方法，而是透過觀念描述，協調各種網路功能發展
時的標準制定。
依據網路運作的方式，OSI模型共切分七個不同層級，每級按照網路傳輸的模式，
定義所屬的規範及標準。由具體到抽象的網路傳輸方式層次來看，七層分別為：
實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、會議層、展示層、應用層。
7[Application ]應用層
6[Presentation]展示層
5[Session ]會議層
4[Transport ]傳輸層
3[Network ]網路層
2[Data Link ]資料連結層
1[Physical ]實體層
第二堂課-RJ45網路線種類
平行網路線 vs 跳接網路線
平行網路線是指網路線的兩端，利用相同的接法，來接RJ45的網路頭。
跳接網路線是指網路線的兩端，利用不同的接法，來接RJ45的網路頭。
接法有兩種，一種是T568A接法、一種是T568B接法。
T568A順序為綠白、綠、橘白、藍、藍白、橘、棕白、棕。
T568B順序為橘白、橘、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。
網路設備連接，使用對應網路線：
Hub Switch Router PC
Hub C C S S
Switch C C S S
Router S S C C
PC S S C C
平行線 S=Straight-Through Cable
跳接線 C=Crossover Cable
網路線使用的線材，有好壞之分，好的線材有遮蔽，通常用在網路設備
間的的連接上，Router、Switch、Hub之間的連接上使用，或是環境中有
電磁干擾，建議使用有遮蔽式的線材來製作網路線。
無遮蔽式雙絞線(UTP) 有遮蔽式雙絞線(STP)
Unshield Twisted Pair Shield Twisted Pair
兩種線材之間的差異，有遮蔽式雙絞線多了一層金屬遮蔽物，並且內有
一條接地銅線，可防止雜訊電磁波干擾，材料比較好，相對的價格就比
較高，網路接頭也比較難接。
平行網路線是指網路線的兩端，利用相同的接法，來接RJ45的網路頭。
跳接網路線是指網路線的兩端，利用不同的接法，來接RJ45的網路頭。
接法有兩種，一種是T568A接法、一種是T568B接法。
T568A順序為綠白、綠、橘白、藍、藍白、橘、棕白、棕。
T568B順序為橘白、橘、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。
網路設備連接，使用對應網路線：
Hub Switch Router PC
Hub C C S S
Switch C C S S
Router S S C C
PC S S C C
平行線 S=Straight-Through Cable
跳接線 C=Crossover Cable
網路線使用的線材，有好壞之分，好的線材有遮蔽，通常用在網路設備
間的的連接上，Router、Switch、Hub之間的連接上使用，或是環境中有
電磁干擾，建議使用有遮蔽式的線材來製作網路線。
無遮蔽式雙絞線(UTP) 有遮蔽式雙絞線(STP)
Unshield Twisted Pair Shield Twisted Pair
兩種線材之間的差異，有遮蔽式雙絞線多了一層金屬遮蔽物，並且內有
一條接地銅線，可防止雜訊電磁波干擾，材料比較好，相對的價格就比
較高，網路接頭也比較難接。
2012年11月6日 星期二
第二堂課-ARP
ARP(Address Resolution Protocol)位址解析協定
ARP是利用乙太網路的廣播功能，設計出來的。他的主要特性和優點
是他的位址對應關係是動態的，使用查詢的方式來獲得IP及MAC的對
應資料，他的工作原理很簡單。
首先，每台主機都會在ARP Cache中建立一個ARP表格，用來記錄IP位址
與MAC的對應關係。
這個Table的每一筆資料會根據自身的存活時間遞減而消失，以確保資料
的真實性。
當發送主機有一個封包要傳送給目的地的主機時，會先檢查自己的
ARP Table內是否已經有目的地主機的IP及MAC對應，如果沒有才會
對網路發ARP Request廣播，查詢目的地主機的MAC。
查詢的方式是主機會對網路發送ARP廣播，所有的主機會檢查自己的IP
如果錯誤則忽略，正確則把發送端的IP及MAC資料更新自己的ARP Table
，如果已經有資料則取代舊資料；然後回應一個ARP Reply封包給對方；
告知發送端主機，自己的MAC Address；當發送端接收到則跟新自己的
ARP Table；然後就能正確的傳送封包。如果發送端沒有收到ARP Reply，
則宣告查詢失敗。
查詢ARP Table的指令
在DOS模式下輸入
arp -a
清除ARP Table的指令
在DOS模式下輸入
arp -d
ARP是利用乙太網路的廣播功能，設計出來的。他的主要特性和優點
是他的位址對應關係是動態的，使用查詢的方式來獲得IP及MAC的對
應資料，他的工作原理很簡單。
首先，每台主機都會在ARP Cache中建立一個ARP表格，用來記錄IP位址
與MAC的對應關係。
這個Table的每一筆資料會根據自身的存活時間遞減而消失，以確保資料
的真實性。
當發送主機有一個封包要傳送給目的地的主機時，會先檢查自己的
ARP Table內是否已經有目的地主機的IP及MAC對應，如果沒有才會
對網路發ARP Request廣播，查詢目的地主機的MAC。
查詢的方式是主機會對網路發送ARP廣播，所有的主機會檢查自己的IP
如果錯誤則忽略，正確則把發送端的IP及MAC資料更新自己的ARP Table
，如果已經有資料則取代舊資料；然後回應一個ARP Reply封包給對方；
告知發送端主機，自己的MAC Address；當發送端接收到則跟新自己的
ARP Table；然後就能正確的傳送封包。如果發送端沒有收到ARP Reply，
則宣告查詢失敗。
查詢ARP Table的指令
在DOS模式下輸入
arp -a
清除ARP Table的指令
在DOS模式下輸入
arp -d
2012年11月5日 星期一
第二堂課-路由器(Router)
路由器(Router)
1.路由器由以下元件組成：
-中央處理單元(CPU)
-主機板(Mother)
-隨機存取記憶體(RAM)
-唯讀記憶體(ROM)
2.路由器擁有網路介面卡可以設定IP Address
3.路由器擁有以下兩種類型連接埠：
-Console：可連接至終端機用來管理之用
-Network：不同的區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)媒介連接埠
4.路由器根據路由表來轉送封包
路由器相關功能：
1.路由器可以切割廣播區域
2.看ICMP.pptx檔
3.主要是在做路由繞送(Routing)
1.路由器由以下元件組成：
-中央處理單元(CPU)
-主機板(Mother)
-隨機存取記憶體(RAM)
-唯讀記憶體(ROM)
2.路由器擁有網路介面卡可以設定IP Address
3.路由器擁有以下兩種類型連接埠：
-Console：可連接至終端機用來管理之用
-Network：不同的區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)媒介連接埠
4.路由器根據路由表來轉送封包
路由器相關功能：
1.路由器可以切割廣播區域
2.看ICMP.pptx檔
3.主要是在做路由繞送(Routing)
第一堂課-橋接器(Bridge)
橋接器(Bridge)
橋接器與交換器的比較：
1.運作於OSI模型第二層
2.轉送過濾或洪泛訊框
3.連接埠數量少
4.速度慢
橋接器是在網路系統中，連接兩個使用相同通訊協定網路的設備。他是連接兩個網路
的"橋樑"，其主要功能在決定是否讓資料訊框通過橋接器，到另一端網路上。當橋接
器接收到遠端傳來的訊框(Frame)後，橋接器會將訊框目的地的硬體位址與橋接器表單
做對照，如果表單中能找到符合的位址，則進一步確認封包(Packet)是否來自同一區段
網路。如果接收端的機器在同一段網路上就能收到資料，不需要透過橋接器；如果不
是同一區段網路，橋接器就會把訊框傳至目的地的機器所在區段。
如果橋接器表單中無法找到接收端機器位址，橋接器會自動假設機器可能位於網路某
個地方，將封包傳送出去。橋接器也會把機器位址與相對區段加入表單中。事實上，
橋接器可藉由檢視機器回覆位址的方式，更新表單。
橋接器與路由器的不同點：
第一：橋接器是在第二層運作Ｌ2，決定是否讓封包通過的橋樑，路由器則在第三層
運作，並執行選徑功能。因此橋接器是用在不可選擇路徑的通訊協定。
第二：路由器檢查的是封包位址，橋接器則是檢查較低一層的實體位置(MAC Address)，
橋接器與交換器的比較：
1.運作於OSI模型第二層
2.轉送過濾或洪泛訊框
3.連接埠數量少
4.速度慢
橋接器是在網路系統中，連接兩個使用相同通訊協定網路的設備。他是連接兩個網路
的"橋樑"，其主要功能在決定是否讓資料訊框通過橋接器，到另一端網路上。當橋接
器接收到遠端傳來的訊框(Frame)後，橋接器會將訊框目的地的硬體位址與橋接器表單
做對照，如果表單中能找到符合的位址，則進一步確認封包(Packet)是否來自同一區段
網路。如果接收端的機器在同一段網路上就能收到資料，不需要透過橋接器；如果不
是同一區段網路，橋接器就會把訊框傳至目的地的機器所在區段。
如果橋接器表單中無法找到接收端機器位址，橋接器會自動假設機器可能位於網路某
個地方，將封包傳送出去。橋接器也會把機器位址與相對區段加入表單中。事實上，
橋接器可藉由檢視機器回覆位址的方式，更新表單。
橋接器與路由器的不同點：
第一：橋接器是在第二層運作Ｌ2，決定是否讓封包通過的橋樑，路由器則在第三層
運作，並執行選徑功能。因此橋接器是用在不可選擇路徑的通訊協定。
第二：路由器檢查的是封包位址，橋接器則是檢查較低一層的實體位置(MAC Address)，
第一堂課-MAC
ＭＡＣ位址(乙太網路位址)組成元件
{1}{1}{ 22bits }{ 24bits }
OUI VendorAssigned
(組織唯一辨識符號) (廠商指定號碼)
{ 48bits }
ＭＡＣ Address
ＭＡＣ Address
每一個網路介面卡都有一個獨一無二的識別碼，這個識別碼是由六組16進位數組成
的物理位置(Physical Address)，也稱為MAC(Media Access Control)Address。
這個位址分為兩個部份，前三組數字為Manufacture ID，就是廠商ID；後三組數字為
Card ID，就是網路卡的卡號，透過這兩組ID，我們可以在實體上區分每一張網路卡
，理論上，全世界沒有兩張卡的MAC Address是相同的。(除非使用者強制修改MAC)
基於這個物理位址，就可以在網路上區分每個裝置(電腦或網路產品)，將資料傳輸
到正確的位址而不會搞混。MAC Address是12碼的16進位數字，每兩個數字中間有
[－]或[：]間隔，例如：00-AC-A5-50-42-92
查詢IP及MAC位址的指令
DOS視窗下指令
ipconfig /all
可查詢到網卡所使用的ＩＰ及ＭＡＣ
第一堂課-交換器(Switch)
交換器(Switch)
從外觀上來說，Switch與Hub相同，只能從型號來分辨是Switch還是Hub。
功能上Switch與Hub的功能也相同，只是Switch的匯流排不再是一條Bus，
數量是Ｎ*(n-1)/2，例如24Port的Switch就是276條匯流排，交換器上的每
一個孔與孔之間都有一匯流排傳輸資料，這樣完全解決了Hub封包碰撞
的問題，在區網內傳輸資料也不會再被其他人竊取，所以市面上的Hub
幾乎找不到，都被Switch給取代了。
交換器與橋接器的比較：
1.連接埠數量多
2.訊框(frame)緩衝區(buffer)容量大
3.連接埠速度混用(10/100/1000M)
4.快速內部交換
5.交換模式：
-Cut-through
-Store-and-forward
-Fragment-free
交換器有兩種：
Layer 2 Switch(第二層交換器)
L2 Switch顧名思義，便是在區域網路通訊傳輸中僅以第二層(MAC層)的資訊來作
為傳輸與資料交換之依據，通常次類交換器先以學習方式(Learning)在每一個Port
紀錄該區段的MAC Address再依據MAC層封包中的目的地位址(Destination Address)
傳送該封包至目的地的Port(或區段)，其他Port(或區段)將不會收到該封包，若目
的地位址仍然在該Port(或區段)，則封包將不會被傳送。L2的Switch由於只判斷第
二層的資訊故其處理效能佳，且其有效隔絕區段間非往來封包(獨享頻寬)，因為
技術及ASIC晶片的功能日益強化，大大提昇網路的傳輸效能。
Layer 3 Switch(第三層交換器)
L3 Switch又稱IP Switch或Switch Router，意即其工作於第三層網路的通信協定(IP)
，並藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳送至目的地，有別於傳統的路由器
以軟體的方式來執行路由運算與傳送，L3 Switch是以硬體的方式(通常由專屬
ASIC構成)來加速路由運算與封包傳送率並結合L2的彈性設定，因此其效能通常
可達每秒數百萬封包(Million packet per second)的傳送率。
從外觀上來說，Switch與Hub相同，只能從型號來分辨是Switch還是Hub。
功能上Switch與Hub的功能也相同，只是Switch的匯流排不再是一條Bus，
數量是Ｎ*(n-1)/2，例如24Port的Switch就是276條匯流排，交換器上的每
一個孔與孔之間都有一匯流排傳輸資料，這樣完全解決了Hub封包碰撞
的問題，在區網內傳輸資料也不會再被其他人竊取，所以市面上的Hub
幾乎找不到，都被Switch給取代了。
交換器與橋接器的比較：
1.連接埠數量多
2.訊框(frame)緩衝區(buffer)容量大
3.連接埠速度混用(10/100/1000M)
4.快速內部交換
5.交換模式：
-Cut-through
-Store-and-forward
-Fragment-free
交換器有兩種：
Layer 2 Switch(第二層交換器)
L2 Switch顧名思義，便是在區域網路通訊傳輸中僅以第二層(MAC層)的資訊來作
為傳輸與資料交換之依據，通常次類交換器先以學習方式(Learning)在每一個Port
紀錄該區段的MAC Address再依據MAC層封包中的目的地位址(Destination Address)
傳送該封包至目的地的Port(或區段)，其他Port(或區段)將不會收到該封包，若目
的地位址仍然在該Port(或區段)，則封包將不會被傳送。L2的Switch由於只判斷第
二層的資訊故其處理效能佳，且其有效隔絕區段間非往來封包(獨享頻寬)，因為
技術及ASIC晶片的功能日益強化，大大提昇網路的傳輸效能。
Layer 3 Switch(第三層交換器)
L3 Switch又稱IP Switch或Switch Router，意即其工作於第三層網路的通信協定(IP)
，並藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳送至目的地，有別於傳統的路由器
以軟體的方式來執行路由運算與傳送，L3 Switch是以硬體的方式(通常由專屬
ASIC構成)來加速路由運算與封包傳送率並結合L2的彈性設定，因此其效能通常
可達每秒數百萬封包(Million packet per second)的傳送率。
第一堂課-集線器(Hub)
集線器(Hub)
集線器內部有一個ShareBus(匯流排)，用來傳送資料。
ShareBus傳輸資料的的方式，所有的終端都會收到資料，
只有相對應的終端才收下資料，其他終端則將資料丟棄。
集線器的缺點是會產生碰撞及不安全。
-只有一個匯流排，所以使用時封包會發生碰撞，導致速度減慢。
碰撞(Collision)
什麼是封包碰撞?
當通道只有一條時，如果有一終端正在使用，而另一終端硬是發送封包，
便會發生碰撞，又或者同時有兩個以上的終端發送封包，也會發生碰撞。
Hub的部分解決碰撞機制
載波感測多重存取/碰撞偵測(CSMA/CD)
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)
當A有資料需要送出時，會先偵測媒介上是否有訊號？當有訊號則等待，
直到有空檔才送資料，而空檔需有96Bit Time(9.6微秒)，才確定可以傳輸。
訊號傳輸的過程也同時監測媒介上的訊號。如果發生碰撞則立即停止，
並送出一個擁塞訊號(Jamming Signal)，通知每部電腦發生碰撞，使所有
電腦等待隨機時間才重新搶送資料。
假如MAC層在第十六次嘗試發送仍失敗，便會放棄傳送並產生一個錯誤給網路層，此種狀況極少發生，除非網路負載極端沉重，或網路上有實體故障存在。
第一堂課-何謂網路?
何謂網路?
簡言之，網路設備透過傳輸媒介互相連接起來，讓彼此使用者互相通訊及分享資源。
網路分區域網路(LAN)及廣域網路(WAN)。
而網際網路(Internet)便是由廣域網路及區域網路的所有設備所組成。
組成網路的實體設備?
路由器(Router)
交換器(Switch)
集線器(Hub)
個人電腦(PC)
什麼是網路媒介?
用來連接各個網路設備的叫網路媒介。
例如：RJ45用Cat.5e網路線 ，無線網卡用無線電波。
簡言之，網路設備透過傳輸媒介互相連接起來，讓彼此使用者互相通訊及分享資源。
網路分區域網路(LAN)及廣域網路(WAN)。
而網際網路(Internet)便是由廣域網路及區域網路的所有設備所組成。
組成網路的實體設備?
路由器(Router)
交換器(Switch)
集線器(Hub)
個人電腦(PC)
什麼是網路媒介?
用來連接各個網路設備的叫網路媒介。
例如：RJ45用Cat.5e網路線 ，無線網卡用無線電波。
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