Linux云计算 |【第二阶段】NETWORK-DAY5

小安运维日记2024-08-14 10:02

主要内容：

SSH远程、进制数转换、子网划分、IPv6配置

一、SSH远程概述

前言：网络设备在配置后，为了方便管理通常要开启远程登录功能，传统工具telnet可以实现方便的连接，但是连接过程中数据无加密，可能会产生安全问题；而使用SSH（Secure Shell）协议可以在设备进行远程登录时产生的数据进行加密，从而避免信息泄漏；

SSH（Secure Shell）是一种网络协议，用于在不安全的网络中为网络服务提供安全的传输环境。SSH通过加密技术确保数据传输的安全性，常用于远程登录系统和其他网络服务。

SSH的基本概念

SSH协议：

  • SSH协议包括三个主要部分：传输层协议、用户认证协议和连接协议。
  • 传输层协议提供服务器认证、数据机密性和完整性保护。
  • 用户认证协议用于验证客户端的身份。
  • 连接协议允许多个加密通道共享一个单一的SSH连接。

SSH客户端和服务器：

  • SSH客户端用于发起连接请求，通常是用户使用的终端或图形界面工具。
  • SSH服务器运行在目标系统上，接受并处理来自客户端的连接请求。

SSH密钥：

  • SSH使用公钥加密技术进行身份验证。
  • 用户生成一对密钥：公钥和私钥。公钥放在服务器上，私钥保留在客户端。
  • 当客户端连接到服务器时，服务器使用公钥加密一个随机数，客户端使用私钥解密并返回给服务器，从而验证身份。

在网络设备实现远程登录过程：

  • 1）拥有一个可以使用的账户；
  • 2）定义该账户的 Privilege level（权限级别）与服务类型再定义允许登录的用户数量；
  • 3）使用 stelnet server enable 指令开启服务；

配置SSH远程

① 创建用户

bash 复制代码 
[Huawei] aaa      //进入路由器管理账户视图
[Huawei-aaa] local-user 用户名 password cipher 密码   //设置账户密码
[Huawei-aaa] locel-user 用户名 service-type ssh    //开启账户远程功能
[Huawei-aaa] local-user 用户名 privilege level 3    //修改账户权限

② 服务器端

bash 复制代码 
[Huawei] user-interface vty 0     //进入远程接口（0是允许登录的第一个账户）
[Huawei-ui-vty0] authentication-mode aaa  //允许远程时使用aaa中创建的用户
[Huawei-ui-vty0] protocol inbound ssh   //放行ssh数据
[Huawei-ui-vty0] quit
[Huawei] stelnet server enable    //开启远程服务

③ 客户端

bash 复制代码 
[Huawei] ssh client first-time enable     //开启客户端远程服务

案例：

AR1：

bash 复制代码 
[Huawei] aaa      //进入路由器管理账户视图
[Huawei-aaa] local-user test01 password cipher 123   //创建账户test01密码123
补充：默认情况下，创建的账户权限级别为0（参观级别）
[Huawei-aaa] locel-user test01 service-type ssh  //开启tes01的ssh远程登录功能
[Huawei-aaa] quit
[Huawei] user-interface vty 0     //进入远程接口（0是允许登录的第一个账户）
[Huawei-ui-vty0] authentication-mode aaa  //允许远程时使用aaa中创建的test01
[Huawei-ui-vty0] protocol inbound ssh   //放行ssh数据
[Huawei-ui-vty0] quit
[Huawei] stelnet server enable    //开启远程服务
[Huawei] sysname AR1
[AR1]

SW1：

bash 复制代码 
[Huawei] ssh client first-time enable   //开启客户端的远程登录功能
[Huawei] stelnet 192.168.1.2    //远程登录路由器
Please input the username:test01   //输入用户名
Trying 192.168.1.2 ...
Press CTRL+K to abort
Connected to 192.168.1.2 ...
The server is not authenticated. Continue to access it? [Y/N] :y    //首次连接是否同意
Save the server's public key? [Y/N] :y   //是否保存密钥
The server's public key will be saved with the name 192.168.1.2 ease wait..
Enter password:      //输入密码123后即可连接到路由器

如图所示：

补充：设置权限级别

AR1：

bash 复制代码 
[AR1] aaa
[AR1-aaa] local-user test01 privilege level 3     //权限级别为3

SW1：

bash 复制代码 
[Huawei] stelnet 192.168.1.2
[AR1] sysname AR2
[AR2]

二、数制介绍

数制（Number System）是表示数值的方法，它定义了一组符号和规则，用于表示和操作数值。常见的数制包括十进制（Decimal）、二进制（Binary）、八进制（Octal）和十六进制（Hexadecimal）。

1、数制表示方法

1）十进制（Decimal）

十进制是我们日常生活中最常用的数制，它使用0到9这十个数字来表示数值。十进制的基数是10，每个位置的权重是10的幂次。

  • **示例：**数值1234可以表示为

2）二进制（Binary）

二进制是计算机系统中最常用的数制，它使用0和1这两个数字来表示数值。二进制的基数是2，每个位置的权重是2的幂次。

  • **示例：**二进制数1101可以表示为

3）八进制（Octal）

八进制使用0到7这八个数字来表示数值。八进制的基数是8，每个位置的权重是8的幂次。

  • **示例：**八进制数75可以表示为

4）十六进制（Hexadecimal）

十六进制使用0到9和A到F这十六个符号来表示数值。十六进制的基数是16，每个位置的权重是16的幂次。

  • **示例：**十六进制数3F可以表示为

二进制数（二进制位bit）：0 和 1

十进制数：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

十六进制数：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F

数制转化计算：（从右往左排列，依次是前一个数的2倍）

2、位和字节

在计算机科学中，位（bit）和字节（Byte）是两个基本的计量单位，用于衡量数据的大小和存储容量。

1）位（bit）

位是计算机中最小的数据单位，它只能表示两个状态：0或1。位是二进制数字的简称，每一位可以存储一个二进制值。

特点:

  • 位是计算机存储和处理信息的最基本单位。
  • 位的数量决定了可以表示的信息量。

2）字节（Byte）

字节是计算机存储的基本单位，通常由8个位组成。字节可以表示更多的信息，因为它可以存储256种不同的状态（2^8）。

特点:

  • 一个字节等于8个位。
  • 字节是计算机存储和传输数据的标准单位。
  • 常见的数据大小和存储容量通常以字节为单位进行计量。
    注意：bit（小写b），Byte（大写B）

**位到字节的转换：**1字节 = 8位

  • 例如，16位可以表示为2字节（16位 ÷ 8 = 2字节）

**字节到位的转换：**1字节 = 8位

  • 例如，4字节可以表示为32位（4字节 × 8 = 32位）

除了位和字节，还有其他常用的计量单位，用于表示更大的数据量和存储容量。以下是一些常见的计量单位及其关系：

  1. 千字节（Kilobyte, KB） ： 1 KB = 1024 B
  2. 兆字节（Megabyte, MB）： 1 MB = 1024 KB
  3. 吉字节（Gigabyte, GB）： 1 GB = 1024 MB
  4. 太字节（Terabyte, TB）： 1 TB = 1024 GB
  5. 拍字节（Petabyte, PB）： 1 PB = 1024 TB
  6. 艾字节（Exabyte, EB）： 1 EB = 1024 PB
  7. 泽字节（Zettabyte, ZB）： 1 ZB = 1024 EB
  8. 尧字节（Yottabyte, YB）： 1 YB = 1024 ZB

3、宽带

宽带（Broadband）是指一种高速的、能够同时传输多种类型数据的通信技术。与传统的拨号上网方式相比，宽带技术提供了更高的数据传输速率和更稳定的连接，使得用户能够更快速地访问互联网、下载文件、观看视频流媒体等。

主要特点

  • 高速传输：宽带技术提供比传统拨号上网更高的数据传输速率，通常以Mbps（兆比特每秒）为单位来衡量。
  • 持续连接：宽带连接通常是持续的，用户不需要每次上网时都进行拨号连接。
  • 多路复用：宽带技术允许多种类型的数据（如语音、视频、数据）在同一连接上同时传输。
  • 高带宽：宽带提供较高的带宽，能够支持多种互联网应用，如在线游戏、高清视频流、视频会议等。

常见的宽带技术

  • 数字用户线路（DSL）：通过电话线提供宽带服务，分为ADSL、VDSL等不同类型。
  • 电缆调制解调器（Cable Modem）：利用有线电视网络提供宽带服务。
  • 光纤到户（FTTH）：通过光纤直接连接到用户家中，提供极高的传输速率和稳定性。
  • 卫星宽带：通过卫星通信提供互联网接入，适用于偏远地区或无法铺设地面网络的地方。
  • 移动宽带：利用移动通信网络（如4G、5G）提供互联网接入。

补充：在计算机软件方面用字节每秒为单位

三、子网划分概述

前言：为什么要子网划分，IPv4地址如果只使用有类（A、B、C类）来划分，会造成大量的浪费或者不够用，为了解决这个问题，可以在有类网络的基础上，通过对IP地址的主机号进行再划分，把一部分划入网络号，就能划分各种类型大小的网络了。为了解决IPv4的不足，提高网络划分的灵活性，诞生了两种非常重要的技术，那就是VLSM（可变长子网掩码）和CIDR（无类别域间路由），把传统标准的IPv4有类网络演变成一个更为高效，更为实用的无类网络。VLSM用于IPv4子网的划分，也就是把一个大的网络划分成多个小的子网；而CIDR则用于IPv4子网的聚合，当然主要是指路由方面的聚合，也就是路由汇总。通过CIDR可以把多个小的子网路由条目汇总成一个大网络的路由条目，以减少路由器中路由条目的数量，提高路由效率。

1）VLSM子网划分的基本思想

借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。

  • ① 把原来有类网络IPv4地址中的"网络ID"部分向"主机ID"部分借位
  • ② 把一部分原来属于"主机ID"部分的位变成"网络ID"的一部分（通常称之为"子网ID"）
  • ③ 原来的"网络ID"+"子网ID"=新"网络ID"。"子网ID"的长度决定了可以划分子网的数量。

2）子网划分的任务包括：

  • ① 确定子网掩码的长度。
  • ② 确定子网下的主机可用地址范围（第一个可用IP和最后一个可用IP）。
  • ③ 确定网络地址（主机位全为0）和广播地址（主机位全为1），不能分配计算机主机用。

子网划分的理解：

子网掩码及相关参数对应表：

案例：划分4个子网网段，需要占用2个主机位充当网络位

最终结果：

A子网的网段：192.168.0.0/26~192.168.0.63;

  • 可用地址：192.168.0.1~192.168.0.62;
  • 去掉网络地址：192.168.0.0，广播地址：192.168.0.63;

B子网的网络地址：192.168.0.64/26~192.168.0.127;

  • 可用地址：192.168.0.65~192.168.0.126;
  • 去掉网络地址：192.168.0.64，广播地址：192.168.0.127;

C子网的网络地址：192.168.0.128/26~192.168.0.191;

  • 可用地址：192.168.129~192.168.0.190;
  • 去掉网络地址：192.168.0.128，广播地址：192.168.0.191;

D子网的网络地址：192.168.0.192/26~192.168.0.255;

  • 可用地址：192.168.0.193/26~192.168.0.254;
  • 去掉网络地址：192.168.0.192，广播地址：192.168.0.255。

案例：子网网络不能直接在二层访问，必须通过路由实现互访

1.创建VLAN并配置虚拟接口

bash 复制代码 
[Huawei]vlan batch 1 to 3
[Huawei]in vlan 1
[Huawei-Vlanif1]ip add 192.168.0.62 26
[Huawei-Vlanif1]in vlan 2
[Huawei-Vlanif2]ip add 192.168.0.126 26
[Huawei-Vlanif2]in vlan 3
[Huawei-Vlanif3]ip add 192.168.0.190 26
[Huawei-Vlanif3]display this
#
 ip address 192.168.0.190 255.255.255.192
#

2.配置接口加入VLAN

bash 复制代码 
[Huawei]inter g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]quit
[Huawei]inter g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]quit
[Huawei]inter g0/0/3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]quit

3.Ping测试访问

四、IPv6地址

IPv6（Internet Protocol version 6）是互联网协议的第六版，旨在解决IPv4地址耗尽的问题。IPv6地址长度为128位，提供了几乎无限的地址空间，支持更多的设备连接到互联网。

  • IPv4中规定IP地址长度为32，最大地址个数为2^32
  • IPv6中IP地址的长度为128，最大地址个数为2^128

IPv6使用更小的路由表：IPv6的地址分配遵循聚类（Aggregation）的原则，减小了路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度；

1）IPv6地址格式

IPv6地址由8组16位的十六进制数组成，每组之间用冒号分隔

例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

为简化书写，IPv6地址支持以下几种简写方式：

省略前导零：每组中的前导零可以省略，

例如：2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334 //去掉不必要的0

双冒号缩写：连续的零组可以用双冒号（::）代替，但只能使用一次

例如：2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 //::表示多个连续的0

注意：在整个地址中【::】只能出现一次

例如：2001:0000:0000:0002:0000:0000:0000:45ff

2001::2::45ff（无法识别2在哪个位置）

IPv6地址类型：

1）单播地址（Unicast Address）：

  • 全局单播地址（Global Unicast Address）：类似于IPv4的公网地址，全球唯一，用于互联网通信
  • 链路本地地址（Link-Local Address） ：自动配置在每个接口上，用于同一链路上的通信，前缀为fe80::/10
  • 唯一本地地址（Unique Local Address） ：类似于IPv4的私有地址，用于本地网络通信，前缀为fc00::/7

2）任播地址（Anycast Address）：一组接口的地址，发送到任播地址的数据包会被路由到最近的接口

3）多播地址（Multicast Address）：一组接口的地址，发送到多播地址的数据包会被路由到所有接口

案例：

1.配置2台PC主机的IPv6地址、前缀长度、网关

2.配置IPV6地址

bash 复制代码 
[Huawei]vlan 2
[Huawei]ipv6      //开启IPV6功能
[Huawei]interface Vlanif 1
[Huawei-Vlanif1]ipv6 enable    //接口开启IPV6功能
[Huawei-Vlanif1]ipv6 address 2001:1::254 64
[Huawei]interface Vlanif 2
[Huawei-Vlanif2]ipv6 enable    //接口开启IPV6功能
[Huawei-Vlanif2]ipv6 address 2001:2::254 64
[Huawei]interface g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 1
[Huawei]interface g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 2

3.Ping测试

小结：

本篇章节为**【第二阶段】NETWORK-DAY5**的学习笔记，这篇笔记可以初步了解到 SSH远程、进制数转换、子网划分、IPv6配置。除此之外推荐参考相关学习网址：

Tip：毕竟两个人的智慧大于一个人的智慧，如果你不理解本章节的内容或需要相关笔记、视频，可私信小安，请不要害羞和回避，可以向他人请教，花点时间直到你真正的理解

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