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路由相關知識

Dual-IP(就是一台機器跑好幾個IP位址的意思..)

張貼者:2012年8月16日 上午12:03Wei-Chang Lin   [ 已更新 2012年8月16日 上午12:03 ]

Fedora/Centos

1.找到設定網路介面的路徑
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
設定內容:
DEVICE=eth0
#BOOTPROTO=dhcp
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.1          
NETMASK=255.255.255.0        
NETWORK=192.168.1.0          
GATEWAY=192.168.1.254        
BROADCAST=192.168.1.255
ONBOOT=yes

在相同目錄下複製一份,並取名為例如ifcfg-eth0:0,內容大致如下即可

DEVICE=eth0:0
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.1.xxx
NETMASK=255.255.254.0
NETWORK=192.168.1.0
GATEWAY=192.168.1.254  
BROADCAST=192.168.1.255
ONBOOT=yes

最後重新啟動介面就好了,如果連eth0的設定都有變的話會斷線,所以其實我比較喜歡用重開機才不用跑去重啟:P

ifup eth0:0  
service network restart

------------------------------------------------------------

底下是Debian/Ubuntu

1.找到設定網路介面的路徑
vi etc/network/interfaces
設定內容:
auto eth0
#iface eth0 inet dhcp
iface eth0 inet static
address 192.168.1.1
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.254
在相同的檔案底下寫入即可,寫入內容大致如下
auto eth0:0
iface eth0:0 inet static
address 192.168.1.10
netmask 255.255.255.0
broadcast 192.168.1.255
gateway 192.168.1.254
最後重新啟動網路設定就好了
/etc/init.d/networking restart

參考資料:高性能計算與網路實驗室

網路線路相關知識

張貼者:2010年7月27日 下午8:05Wei-Chang Lin   [ 已更新 2012年8月16日 下午5:53 ]

以下資料來源:http://www.study-area.org/network/networkfr.htm

1.線路分類分為
    雙絞線(Twisted Pair Cable)
        雙絞線還分為屏蔽雙絞線(STP﹐Shielded Twisted Pair) 和非屏蔽雙絞線(UTP﹐Unshielded Twisted Pair),STP 有一層導           電金屬膜將每對雙絞線包裹
    同軸網線(Coaxial Cable)
    ----------------------以上兩種網路線會受電波干擾 (RFI﹐ Radio Frequency Interference)-->即是"串音" (Cross Talk)-----
    光纖網線(Fiber Optic Cable)(對Cross Talk天生免疫)
2.網路接頭種類:BNC、RJ-45

如果只是兩台電腦之間的連線﹐可以不要 HUB﹐但得將RJ-45 接頭一端的第 1 線接到另一端的第 3 線﹑一端的第 2 線接到另一端的第 6 線。方向是網線在接頭左邊﹐RJ-45的銅線向自己﹐從上到下數

3.傳輸速率注意事項:1Mbps為每秒1Mbits  與 1MBps為每秒1MBytes不同(差八倍!)

4.網路線與貓咪!?(Cat線的型號)

Elecrtonics Industry Association (EIA), Telecommunications Industry Association (TIA), 和 National Electrical Manufacturers Association (NEMA) 等機構對雙絞線建立 5 個標準等級。按照等級高低﹐級數越高﹐其每英尺的絞接數目也越多﹐抗干擾能力也越強。分列如下﹕

CATEGORY-1﹐這是一種從 1983 年就被廣泛使用的老式電話線﹐它不適合於任何高速數據傳輸﹐只不過其得名於將線絞接起來而已。
CATEGORY-2﹐此種線可以傳輸達 4Mbps 的數據﹐它擁有兩個特徵﹕在一英尺直線距離最少有 3 個絞接。沒有任何兩對線是相同的絞接色樣﹐這可以降低線線之間的串音(crosstalk)。比如其中一對線在每英尺之內使用了 3 個絞接﹐而另外一對則使用 31/8 個絞接。
      (注意﹕其後的 3 個等級也具備這兩個特性﹐只是要求更嚴格而已。)
CATEGORY-3﹐這是您能夠由來做 LAN 網線的最低等級了﹐它可以最高傳輸 10Mbps 的數據﹐同時構造上面也要比 CAT1 和 CAT2 要好。
CATEGORY-4﹐可以用來給 16Mbps 的 Token Ring 網路使用的最低等級﹐實際上﹐對 LAN 而言﹐最好將此等級作為最低等級了﹐而非 CAT3。
CATEGORY-5
﹐無論在速度上和抗干擾能力上﹐這個才是現役仍有在使用的等級﹐其最高傳輸速度可以達到 100Mbps。CATEGORY-5e / CATEGORY-6 ﹐比 CAT5 更高的等級,其要求及工藝更為嚴格。依線材材質不同理論傳輸速度可超過 300~1000Mbps,Cat6應是目前網路佈線要求佈線的基礎等級。

CAT5 等級以上的網線被指定可以使用在 FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 網路上面﹐定義了如何將銅線和光纖在同一網路環境的整合。它被設計成為配合光纖導線而提供更好的多媒體(語音和影像)承載網路方案。

網路線規格速覽表格:
網線類型 傳輸速度 傳輸距離 接頭類型
BNC RG58 10 Mbps 185 m BNC
CAT3 UTP 10 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT4 UTP 16 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT5 UTP 100 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT3 STP 10 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT4 STP 16 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
CAT5 STP 100 Mbps 91 m RJ-45 / Token Ring
Fiber Optic 155 Mbps 4827 m ST

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接下來,我們來看網路拓樸(別緊張,就是網路線佈建型態):

星狀拓樸(Star Topology):最常見的一種樣式,就是層層機器層層疊。
總線拓樸(Bus Topology):一條線通到底,所有機器沿線分出頻寬,好處只有省了一點錢....囧
環狀拓樸(Ring Topology):兩條線對通串起來,就像JR環狀線一樣,大型網路骨幹架設才會看到。

再來是網路封包傳送的方式:broadcast,俗稱的網路廣播封包
運作原理很簡單,在沒有抑止廣播風暴的環境下,網路傳訊就是把一個封包丟出去,每一台同樣Hub的電腦都會收到該訊息,查核完Header後,符合的電腦會把封包留下,其他不符合的電腦會將該封包丟棄。(所以,如果一百台電腦都用沒有抑制廣播風暴的Hub串在一起,裡面就充滿了.....嗯,垃圾。)

*CSMA/CD (Carrier-Sensing Multiple Access with Collision Detection)
解決封包碰撞(collision)所使用的技術,可避免網路長時間被封包塞住的問題。(也就是在延遲時間內給予優先權不等的傳送機會,如果延遲時間的協 調都失敗了,那就都不要送封包好了...)
*網路設備裡最簡單的Hub又分為passive和active兩種,只有active才有增益(延長連接線路距離)的功能喔!除此之外,Hub的 Uplink port是用來連接上一層機器的,沒事不要亂插!



下一個,Ethernet 的 Data Link Layer Frame,請看圖說故事:
序言
(Preamble)
目的地
硬體位址
(Destination)
來源
硬體位址
(Source)
信息類型
(Message Type)
數據
(Data)
封包監測資料
(Frame check sequence)
8 bytes 6 bytes 6 bytes 2 bytes 46-1500 bytes 4 bytes
這個Frame是出現在OSI第二層的,看懂了吧?
至於IPv6的frame又跟這有所不同了,參見http://www.zytrax.com/tech/protocols/ipv6.html#frame
咳,英文不好,簡單一句話來解釋,IPv6的Header之類的東東都有比較彈性的定義了.


呃,底下是兩種不同的傳輸方式比較表,老百姓平常用的就是IEEE 802.3 broadcast的方法,我覺得IEEE 802.5看看就好...
特性類項 IEEE 802.3 IEEE 802.5
邏輯形態 Bus Single Ring
物理形態 Star, Bus Star
介質 Optic fiber, Twisted Pair,
Coaxial Cable
Twisted Pair
頻寬 10 Mbps 4 or 16 Mbps
連接形式 CSMA/CD Token Passing
過載信息 Single 1(4 Mbps)或
Multiple(16 Mbps)
最大封包體積 1518 bytes 4500 (4 Mbps)
18000 (16 Mbps)
節點數目 1024 260
節點間隔 2.8m (minimum) 100m (maximum)
最長網路距離 2.8km 不等


還有一個不得不提的就是MAC Address (Meida Access Control Address),這個位址被分兩部份,共六組數字,第一部份的三組是Manufacture ID﹐也就是廠商 ID﹔而後面的三組是 Card ID。如果我們見到一張卡的 MAC 位址是:02-60-8C-67-CD-54,那麼我們可以知道這張卡是 3Com 的﹐因為 02-60-8C 就是 3Com 的ID。透過這兩組 ID,我們可以在實體上區分各自的網路卡。理論上來說,全世界沒有兩張卡的 MAC Address 是相同的,而且我們也不應去修改它。


OSI與DoD還有layer3與layer2的差別

張貼者:2010年7月27日 下午6:54Wei-Chang Lin   [ 已更新 2012年8月16日 下午5:56 ]

OSI(Open Systems Interconncetion)七層,直接看圖吧,圖片來源:http://www.compu-art.de/mars_nwe/bilder/osi.gif

簡單來說
    1. Physical layer 包含接頭、介質、資料實體化
    2. Data Link 包含同步、偵錯(CRC)、MAC(Media Access Control)
    3. Network 包含定址與路徑
    4. Transport 包含封裝與資料流控制(Control Data Flow)
    ----------------在本地端以上四層即為Interface溝通--------------------------
    5. Session 定義溝通傳輸模式
    6. Presentation 內碼轉換(ASCII與早期的EBCDIC)、加解密、壓縮等
    7. Application 應用程式

實做在資料傳輸時一層層的加上Header和Trailer,送到遠端後再一層層解開,所以每一層都可以得到相對應的資訊.
TCP/IP則是應用DoD(Department of Defense)模型的實做,基本上與OSI差別不大,只是一個四層(Link、Network、Transport、Application)然後一個七層.


好,瞭解了OSI,Layer 2和Layer 3就可以直接對應數字啦~~

以下來源為:http://redhat.ecenter.idv.tw/bbs/printthread.php?s=c7242edc00bde9c5d3ef37c73d636ee6&threadid=43803

Layer 3 Switch (第三層交換器)

Layer 3 Switch 又稱為IP Switch 或Switch Router, 意即其工作於第三層網路層的通信協定(如IP),並藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳至目的地,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,Layer 3 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Layer 2 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,並具備數十個至上百個以上的高速乙太網路(Fast Ethernet)連接埠,或數個至數十個超高速乙太網路(Gigabit Ethernet)連接埠之容量。

傳統路由器通常可處理Multiprotocal 多重協定路由運算(如IP,IPX AppleTalk,DEC Net...etc)但Layer 3 Switch 通常只處理IP 及IPX,此乃為簡化設計,降低路由運算與軟體的複雜性以提昇效能,並配合網路協定發展的單純化(多重協定慢慢簡化至IP一種協定)趨勢所致。

由於Layer 2 的Switch 並無法有效的阻絕廣播域(Broadcast Domain)如ARP (Address Resolution Protocol)及Win95/98 中大量使用的NetBEUI協定均大量使用廣播封包,因此就算Layer 2 Switch 以VLAN (Virtual LAN)的方式(虛擬網路)將經常要通訊的群組構成一廣播域(Broadcast Domain)來試圖降低broadcast封包對網路層的影響,但仍無法完全避免廣播風暴問題(同一個VLAN間仍會產生廣播風暴),再加上現今網路 (尤其是Campus內部間流量及對外的Internet/Intranet流量)已不是80/20規則(80%流量在本地,20%是外地),而是漸漸成 為20/80規則,且加上Client/Server 及Distributor Server之運用,因此單靠Layer 2 Switch或傳統Router路由器便無法符合對效能(傳統路由器變成瓶頸)及Intranet上對安全顧忌(Layer 2 Broadcast Domain,對因廣播而使資訊傳送被盜取的安全疑慮)之要求,因此Layer 3 Switch便大量興起,初期只運用Core端(骨幹),現在的趨勢已漸漸走向桌面(Layer 3 down to desktop)。

如同傳統路由器(Router),Layer 3 Switch的每一個連接埠(port)都是一個子網路(Subnet),而一個子網路就單獨是一個Broadcast Domain廣播域,因此每一個port的廣播封包並不會流竄到另一個port,其僅負責傳送要跨越子網路的封包(Routing Forward),並以目的地的IP位址(目的地子網路的網路號碼)來決定封包要轉送至哪一個port,並以Routing Protocol(如RIP或OSPF)來交換Routing Table並學習網路拓蹼,其通常存放於Layer 3 Switch的Routing Forward Data-Base(FDB),並以硬體及Route Cache的方式來加速IP table lookup並予以定址與更新(目前大多以ASICIC來執行),因此才得以提昇運算效能達成Wiring Speed Forward之目的。

Layer 3 Switch通常提供較大頻寬的交換核心(Switch Fabric)以提供較大的容量(Port Capacity)與較高的交換效能,近來各廠家並不斷附以Layer 3 Switch更強大的支援能力,如Class of Service(服務等級優先權),Quality of Service(服務品質保證),Policy Management(策略分級品質與頻寬管制與管理),Multicast Routing(群組廣播路由傳送)等功能,以符合網路環境的快速變化與應用。

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