服务器硬件与数通网络技术学习笔记(完整版)

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目录

  1. 服务器技术
  2. 网络设备与IDC基础
  3. 网络模型与协议
  4. IP地址与子网划分
  5. 以太网交换原理
  6. VLAN与生成树
  7. 堆叠与链路聚合
  8. 路由技术
  9. ACL与NAT
  10. 网络耗材
  11. 附录:常用命令

一、服务器技术

1.1 什么是服务器

服务器是具备高运算能力 ,可通过网络提供各类服务的计算机,简单理解为"更强大的电脑"。

1.2 服务器的优点

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| 优点 | 说明 |
| 计算能力 | 配备高性能多核 心处理器,支持多线程并行处理 ,可快速应对复杂任务和并发请求 |
| 稳定性 | 采用专用硬件,多数配备冗余电源,搭配优化的服务器级操作系统,适合持续高负荷运行 |
| 可靠性 | 支持故障预测与自我修复,部分硬件(如硬盘、电源)可热插拔,便于不中断服务的维护 |
| 可扩展性 | 模块化设计便于扩展存储、内存等资源;多台服务器可组成集群,实现负载均衡 |
| 可管理性 | 现代服务器多支持远程管理,方便管理员随时监控、维护和更新 |
| 安全性 | 具备硬件级安全功能(如安全引导、硬件加密),定期更新软件/固件,且通常存放于安全数据中心,保障物理安全 |

1.3 服务器与个人PC的区别

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| 对比维度 | 服务器特点 | 个人PC特点 |
| 使用方式 | 处理大量并发请求,为客户端提供服务 | 满足单一 用户日常任务(如浏览、办公、游戏) |
| 安全性 | 配备高级安全特性(硬件加密、安全启动等) | 安全功能较基础,覆盖范围有限 |
| 扩展性 | 高度模块化,易扩展内存、存储等组件 | 可升级,但扩展性受硬件限制较多 |
| 持续工作性 | 设计为24/7不间断运行,稳定性和耐用性强 | 非为长时间连续工作设计 |
| 组件数量 | 多处理器、大内存、多存储设备 | 单处理器、内存和存储配置较有限 |
| 性能 | 侧重并发任务处理能力,组件性能强劲 | 满足日常需求,难以匹敌高端服务器 |
| 冗余 | 多含冗余组件(如双电源、RAID存储) | 通常无冗余设计 |
| 开机时间 | 可连续开机数月甚至数年 | 常关机或休眠 |
| 操作系统 | 运行服务器专用系统(如Windows Server、Linux服务器版) | 运行消费级系统(如Windows、macOS) |

1.4 服务器的分类

(1)按物理形态分类

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| 类型 | 特点 | 适用场景 |
| 机架式服务器 | 外形类似交换机,安装于19英寸标准机柜,高度以"U"为单位(1U=4.445cm),常见1U、2U、4U | 数据中心等集中管理场景 |
| 刀片式服务器 | 在标准机架机箱内插装多个"刀片"(独立主板),可组成集群共享资源,支持热插拔 | 高密度计算环境 |
| 塔式服务器 | 外形类似台式机,机箱较大,便于扩展硬盘和电源冗余 | 小型办公室文件共享 |
| 整机柜服务器 | 集成计算、存储、网络、电源和冷却系统的预配置机柜,即插即用 | 快速部署、集中管理的数据中心 |

(2)按功能分类

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| 类型 | 描述 | 核心特点 |
| 文件服务器 | 存储、管理、共享组织文件和数据 | 高容量存储、高速磁盘I/O、备份能力 |
| 应用服务器 | 托管运行数据库、ERP等企业应用 | 高性能处理器、大内存、应用兼容性 |
| 数据库服务器 | 存储、检索、管理数据库 | 高速存储、大内存、高性能CPU |
| 网页服务器 | 托管和提供网页内容及Web应用 | 高速网络、高安全性、持续运行能力 |
| 域控制器 | 管理网络用户权限和身份验证 | 高安全性、可靠性、与目录服务兼容 |
| 通信服务器 | 提供邮件、协作工具等通信服务 | 高容量存储、高性能、安全性 |
| 游戏服务器 | 托管多人在线游戏 | 高速处理器、大内存、低延迟网络 |
| 虚拟化服务器 | 将物理服务器分割为多个虚拟机 | 多核处理器、大量内存、网络虚拟化功能 |
| DNS服务器 | 解析域名与IP地址转换 | 高可靠性、快速查询能力 |
| 备份服务器 | 定期备份组织数据和系统 | 大容量存储、自动备份、加密功能 |

(3)按处理器架构分类
  • x86服务器:基于PC架构,使用Intel/兼容x86指令集的处理器,价格低、兼容性好,适合中小企业和非关键业务。
  • 非x86服务器:基于RISC/EPIC架构(如ARM、Power、SPARC),性能强、可靠性高,适合大型数据库、高端企业应用等场景。

1.5 服务器的尺寸单位

  • 服务器高度以"Rack Unit(U) "为标准,1U = 4.445cm
  • 常见1U、2U等规格,用于规范机柜空间规划。
  • 注意:不同厂商设备的深度和宽度可能有差异,选型时需综合考量。

1.6 服务器的主要组件

(1)核心组件及功能

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| 组件 | 功能 |
| 中央处理器(CPU) | 服务器的"大脑",负责指令执行、逻辑运算和数据管理,多采用多核或多物理CPU设计,提升并行处理能力 |
| 内存(RAM) | 临时存储数据和代码,供CPU快速调用,服务器内存容量通常远大于个人PC,支持高密度应用 |
| 主板 | 承载CPU、内存等关键组件,可靠性高且扩展插槽丰富 |
| 存储设备 | 包括硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD),常用RAID配置提升数据可靠性和性能 |
| 电源(PSU) | 为服务器供电,多数配备多个PSU实现冗余,保障供电稳定 |
| 冷却系统 | 由风扇、散热器等组成,维持组件在安全温度范围内运行 |
| 扩展部件 | 如GPU、网络卡、RAID卡等,增强服务器功能和性能 |
| 机箱与机架 | 保护内部组件,支持标准机架安装,优化散热气流 |

(二)前后面板关键部件

前面板组件

VGA接口:用于连接显示终端,例如显示器或物理KVM。

说明:

前面板的VGA接口没有线缆固定螺钉,视频线缆容易脱落,推荐使用后面板的VGA接口。

前面板指示灯按钮
  • 状态指示灯:显示硬盘、CPU、内存等组件状态
  • 电源指示灯绿灯 常亮=正常 运行;橙灯 /琥珀色=加电未开机
  • USB接口:连接外设或通过手机共享网络
  • 通风口、标签(含SN/PN号)、光驱、硬盘等
后面板组件
后面板指示灯
  • USB接口:功能同前面板
  • UID灯:定位用,长按可重置BMC
  • iLO口(带外管理口):提供独立于操作系统的远程管理
  • 扩展模块:支持加装网卡、GPU卡等
  • 网口、VGA口(接显示器)、电源接口、后置硬盘(常用于安装系统)等

1.7 服务器的关键参数

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| 参数 | 说明 |
| 制造商 | 如戴尔、华为、联想等,关联技术支持和兼容性 |
| 序列号(SN) | 厂商唯一标识符,用于追踪、保修和资产管理 |
| 资产号(PN) | 企业内部跟踪编号,便于资产登记与管理 |

1.8 服务器组件的分类与作用

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| 类别 | 组件 | 说明 |
| 必要组件(缺一不可) | 主板、CPU、内存、显卡、电源 | |
| 重要组件(保障性能) | 散热器、硬盘 | |
| 常用组件(扩展功能) | 声卡、网卡、RAID卡等 | |


1.9 CPU(中央处理器)

(1)功能与工作流程
  • 功能:相当于服务器的"大脑",负责执行指令、逻辑运算及数据管理,在冯·诺依曼架构中承担运算器和控制器角色。
  • 工作流程:接收输入指令后,先查自身缓存,再依次查询内部存储、外部存储,获取数据后提交给输出设备。
(2)常见架构与品牌

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| 架构类型 | 包含品牌/系列 |
| CISC | AMD、Intel、上海兆芯、天津中科海光 |
| RISC | ARM(华为鲲鹏、富士通等)、Power(IBM)、Alpha(申威)、MIPS(龙芯中科) |

当前主流:X86系列

(3)命名规则
  • 个人PC CPU
    • Intel:如"酷睿i7-10700K","酷睿"为系列,"i7"为型号,"10"为第十代,"700"表示性能等级,"K"代表可超频。
    • AMD:如"Ryzen R7-3700X","Ryzen"为系列,"R7"为型号,"3"为第三代,"700"为性能等级,"X"代表高性能。
  • 服务器CPU
    • Intel Xeon:如"Platinum 8180M","Platinum"(铂金)为版本(从低到高:青铜、白银、黄金、铂金),"8180"为型号,"M"表示支持1.5TB内存。
    • AMD EPYC:如"7443P","7"为第七代,"4"表示核心数,"4"为性能指数,"3"代表架构,"P"表示单路CPU。
(4)服务器CPU与个人PC CPU的区别

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| 对比维度 | 服务器CPU | 个人PC CPU |
| 系列 | 多为志强(Xeon)、霄龙(EPYC)系列 | 多为酷睿(Core)、锐龙(Ryzen)系列 |
| 内存支持 | 支持ECC内存、多路运算(2个及以上CPU) | 不支持ECC内存、单路运算(1颗CPU) |
| 核心与稳定性 | 核心数多、稳定性高(通常不超频) | 核心数较少、稳定性较低 |
| 价格与主频 | 价格高、同代主频较低 | 价格低、同代主频相对较高 |

(5)性能指标
  • 主频:单位MHz/GHz,主频越高,数据处理速度越快(主频=外频×倍频系数)
  • 睿频:动态调节频率,可根据任务负载自动提升性能
  • 外频与总线频率:外频是CPU基准频率,总线频率影响CPU与内存的数据交换速度
  • 缓存:分L1(32-256KB)、L2(可达8M以上)、L3,容量越大,数据命中率越高,性能越强
  • 核心与线程数:核心数决定并行处理能力,超线程技术可让单核心模拟双线程
  • 其他:内存规格(支持的容量、类型)、封装规格(插槽类型、最高允许温度)、制造工艺(制程越先进,性能越优)
(6)选购原则
  • 评估计算需求:高性能任务(如大型数据库)需多核心处理器,基础任务可选入门级
  • 核心与线程:多核心适合多任务,超线程技术可进一步提升效率
  • 时钟频率:结合核心数和架构综合判断,并非越高越好
  • 功耗与兼容性:低功耗适合节能场景,需确保与主板、内存兼容
  • 性价比:根据预算选择,避免过度追求顶级性能
(7)安装与更换注意事项
  • 佩戴防静电手环,避免静电损坏
  • 按序号或对角线松/紧螺丝,确保CPU受力均匀
  • 安装时涂匀散热硅脂,方向错误会导致损坏
  • 不安装CPU时需盖好保护盖,防止底座针脚受损
  • 封装类型
    • Intel:LGA封装(针脚在底座)
    • AMD:PGA封装(针脚在CPU上)
(8)故障排查

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| 故障现象 | 可能原因 | 处理方法 |
| 无法开机 | CPU损坏或针脚接触不良 | 替换测试 |
| 宕机/自动重启 | CPU温度过高或硬件故障 | 检查散热或替换CPU |
| 内存/PCIe设备报错 | CPU内存控制器或PCIe控制器故障 | 更换CPU |


1.10 存储的分类

(1)宏观与功能分类

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| 分类方式 | 具体类型 | 特点与示例 |
| 宏观分类 | 内部存储(内存) | 临时存储,速度快,断电数据丢失(如DRAM) |
| | 外部存储(硬盘) | 长期存储,速度较慢,断电数据保留(如HDD、SSD) |
| 功能分类 | 磁盘存储器(disk) | 机械硬盘(HDD),依赖磁盘介质存储数据 |
| | 非易失性存储(Flash Memory) | 固态硬盘(SSD)、U盘等,无需电力保持数据 |
| | 易失性存储(RAM) | 内存,临时存储,断电数据丢失 |
| | 只读存储(ROM) | 存储固件(如BIOS、BMC芯片),数据固定 |
| | 低耗电存储(CMOS) | 存储BIOS设置,功耗低 |
| | 高速存储(Cache) | CPU缓存,速度极快,提升数据访问效率 |


1.11 内存(内存储器)

(1)结构与作用
  • 结构:由存储颗粒(RAM颗粒,决定性能、容量)、SPD芯片(存储参数)、金手指(连接主板,易氧化)、PCB板(支撑组件,分层设计)组成。
  • 作用:临时存放CPU运算数据及与外部存储交换的数据,是CPU与其他部件沟通的桥梁,直接影响计算机运行效率。
(2)分类
  • 按封装形式
    • DIMM(双列直插式):主流类型,两面有存储颗粒,金手指不互通,效率高
      • UDIMM:无缓冲,用于PC和服务器
      • RDIMM:带寄存器,服务器专用
      • LRDIMM:低负载,服务器专用,性能优但价格高
    • SO-DIMM:笔记本用
    • Mini-DIMM:刀片服务器用
  • 按存储类型
    • SRAM(静态随机存储器):无需刷新,速度快,但集成度低、功耗大
    • DRAM(动态随机存储器):需定期刷新
      • SDRAM:早期同步内存
      • RDRAM:串行传输,未普及
      • DDR SDRAM:主流,如DDR3、DDR4、DDR5,时钟周期内传输两次数据
  • 新型内存技术
    • NVDIMM(非易失性双列直插内存):断电后数据不丢失,提升数据安全性和恢复速度
    • 持久内存:兼具大容量(单条可达512GB)、高速(接近DRAM)、持久性(断电数据保留),性价比高于普通内存
(3)关键技术
  • ECC:错误检查和纠正技术,可发现并纠正数据错误,保障服务器稳定运行
  • Chipkill:IBM开发,可同时修复4个错误数据位,增强可靠性
  • Register:寄存器技术,提升内存读写效率,多配合ECC功能用于高端服务器
  • 热插拔内存:支持不关机更换内存,需服务器厂商技术支持
(4)标签识别与选购
  • 标签信息:品牌、容量、RANK数、颗粒位宽、类型(如DDR4)、频率、特性(如"E"表示支持ECC)
  • 选购技巧
    • 依据CPU和主板确定内存类型、支持的最大容量及频率
    • 根据业务需求和预算选择容量、数量(需匹配插槽数)及品牌(优先大牌)
(5)安装与更换
  • 安装原则
    • 服务器内存插槽多(12-32个)
    • 需按通道类型(如双通道、四通道)安装:
      • 内存条数量 ≤ 主通道数时,优先插满主通道(靠近CPU)
      • 数量超主通道数时,需对称分布
  • 注意事项
    • 佩戴防静电装备,避免触摸金手指
    • 安装时对准金手指缺口,均匀用力按压至卡扣锁定(听到"咔嚓"声)
    • 拆卸时先打开两侧卡扣,垂直取出;多根内存需记录原位置
(6)故障排查

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| 故障现象 | 可能原因 | 处理方法 |
| 无法开机(风扇转、灯亮) | 内存损坏或接触不良 | 替换内存或重新插拔(清洁金手指) |
| 随机性死机并报内存错误 | 内存条损坏 | 直接更换内存 |
| 高负荷时报内存错误 | 接触不良、性能不稳定或损坏 | 重新插拔;重要业务直接更换 |
| 内存容量减少/丢失 | 内存损坏、金手指氧化、主板卡槽故障 | 清洁金手指重插;无效则更换内存或检测主板 |


1.12 硬盘

(1)硬盘的分类

硬盘是电脑 "三大件" 之一,属于非易失性存储器,也是服务器易损硬件,主要分为:

  • 机械硬盘(HDD)
  • 固态硬盘(SSD)
  • 混合硬盘(SSHD)
(2)机械硬盘分类(以西部数据为例)
  • 黑盘:高性能,针对高端需求
  • 蓝盘:平衡性能与价格,适合主流用户
  • 绿盘:节能,适合低功耗场景
  • 红盘:NAS 级,适配网络存储设备
  • 紫盘:监控级,支持长时间稳定录像
  • 金盘:数据中心专用,高可靠性
(3)机械硬盘存储方式
  • LMR(水平磁记录):早期技术,磁性颗粒磁化方向平行于盘面;已被淘汰
  • PMR(垂直磁记录):磁性颗粒磁化方向垂直于盘面,解决 LMR 的稳定性问题
  • SMR(叠瓦磁记录):基于 PMR 的垂直记录方式,提升磁道密度,但导致有效读写性能差
  • CMR(传统磁记录):为与 SMR 区分,原 PMR 被称为 CMR;磁道间预留间隙,避免数据干扰
(4)固态硬盘的分类
  • 组成:控制单元和存储单元(闪存芯片 + 缓存芯片)
  • 闪存芯片颗粒类型:SLC、MLC、TLC、QLC(性能与寿命依次降低,成本依次降低)
  • 闪存芯片品质
    • 正片(原片):原厂筛选的优质颗粒,性能强、寿命长
    • 白片:原厂检测未完全通过但符合基础标准的颗粒,性能和寿命低于正片
    • 黑片:未通过检测的废片,质量无保障,性能差、风险高(建议避免)
(5)机械硬盘 VS 固态硬盘

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| 对比项 | 机械硬盘(HDD) | 固态硬盘(SSD) |
| 价格 | 成本低,价格便宜 | 成本高,价格较贵 |
| 容量 | 极限可达 20T | 极限目前为 8T |
| 读写速度 | 较慢(通常数百 MB/s) | 较快(500MB/s-7000MB/s) |
| 接口 | SATA、SAS | SATA、M.2、U.2 等 |
| 写入次数 | 无限制 | 有限制(受颗粒类型影响) |
| 噪音与防震 | 有机械结构,有噪音,防震能力弱 | 无机械结构,无噪音,防震能力强 |
| 数据恢复 | 数据丢失后较易恢复 | 数据丢失后恢复难度大 |
| 适用场景 | 大容量存储,追求稳定性 | 小容量、高速度需求(如系统盘) |

数据中心应用:固态硬盘通常用于装系统,机械硬盘用于存放业务数据。

(6)常见硬盘厂商
  • 国际:西部数据(Western Digital)、希捷(Seagate)、东芝(Toshiba)
  • 国内:长江存储(发力存储芯片,潜力较大)
(7)硬盘尺寸
  • 3.5 英寸:多为机械硬盘,用于台式机、服务器、存储设备
  • 2.5 英寸:笔记本机械硬盘、服务器SAS机械硬盘、SATA固态硬盘、U.2 NVMe固态硬盘
  • M.2 接口:宽度固定22mm,长度常见30mm、42mm、60mm、80mm、110mm
  • mSATA 接口:mini-SATA,分全高/半高
(8)硬盘参数
  • 容量:单位为MB、GB、TB(1TB=1024GB,厂商通常按1TB=1000GB标注)
  • 转速(仅HDD):单位RPM(转/分钟),服务器硬盘多为10000RPM、15000RPM
  • 缓存:HDD常见32M、64M、128M;SSD最高可达GB级
  • 速率:HDD常见6Gb/s(≈700MB/s)、12Gb/s(≈1500MB/s);SSD 500MB/s-7000MB/s
(9)总线 & 接口 & 协议关系
  • 总线:主板电路(类似"道路")
  • 协议:传输标准(类似"交通规则")
  • 接口:传输类型(类似"交通工具")

三者需匹配,某一项过高/过低会限制整体性能。

(10)硬盘接口类型

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| 接口类型 | 特点与说明 |
| IDE | 早期并口接口,40/80-pin数据线,不支持热插拔,最大速度133MB/s,已被SATA取代 |
| SCSI | 非专门为硬盘设计,高速数据传输,支持多任务、热插拔,价格高,已被SAS/SATA3.0取代 |
| SATA | 串行传输,7芯数据线,支持热插拔;SATA3.0(6Gbps≈750MB/s),主流接口,与SAS兼容 |
| SAS | 串行SCSI,与SATA同用串行技术;SAS3.0(12Gbps);用于服务器,与SATA兼容 |
| PCIe | 第三代总线接口,规格x1/x2/x4/x8/x12/x16;固态硬盘常用NVMe协议 |
| M.2 | 原NGFF,命名如2242/2260/2280(宽度22mm+长度),支持SATA/PCIe总线 |
| U.2 | 原SFF-8639,高速低延迟,基于SATA-Express演变,支持NVMe |

(11)硬盘定位
  • 服务器硬盘盘架:通常有两个指示灯
    • 活动指示灯:指示通电/联机
    • 状态指示灯:指示健康/读写状态(具体含义参考设备手册)
  • 物理位置:16块硬盘从左到右为1-16块,对应槽位0-15
  • Linux系统 :命名为 /dev/sda/dev/sdb 等(字母依次递增)
(12)服务器硬盘拆装
  • 支持热插拔,拆装需注意:
    • 防静电(尤其固态硬盘)
    • 避免磕碰、跌落
    • 记录原始位置,防止数据错位
    • 固定螺丝无遗漏
    • 推送时避免暴力,防止损坏接口
    • 准确定位物理位置,防止误操作导致数据丢失
(13)硬盘故障处理
  • 故障指示灯判断:状态灯琥珀色(或黄色/橙色)通常表示故障,绿色表示正常
  • 故障定位:通过指示灯初步判断 → BMC管理页面查日志 → Linux系统查看状态 → BIOS确认(关机时)
  • 常见故障及处理
    • 物理损坏/接触不良:重新插拔硬盘/数据线,无效则更换硬盘
    • 部件不稳定:重新插拔,无效则更换硬盘
    • 大量坏道/颗粒损坏:系统死机,需更换硬盘
    • 固态主控/颗粒损坏:容量丢失,需更换硬盘

1.13 主板

(1)主板概述
  • 定义:机箱内的主电路板,连接CPU、内存、硬盘等组件,提供电源、数据传输、平衡控制功能,其类型和档次决定设备性能
  • 常见厂商:技嘉、华硕、微星、铭瑄、七彩虹、超微、英特尔等
(2)服务器主板 vs 个人PC主板

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| 对比项 | 服务器主板 | 个人PC主板 |
| 耐用性 | 设计为24/7运行,组件更耐用 | 普通使用场景,耐用性一般 |
| 扩展性 | 更多RAM插槽、扩展接口 | 侧重性能和基础功能 |
| 管理特性 | 内置远程管理工具(如IPMI) | 无特殊远程管理功能 |
| 冗余 | 支持双处理器、冗余固件等 | 无冗余设计 |
| 布局 | 适配机架式/刀片式服务器 | 标准ATX等结构 |

(3)主板结构与类别
  • 按架构分
    • X86主板:基于x86指令集(如Intel Xeon、AMD EPYC),软件支持广、性能强、成熟稳定
    • 非X86主板:以ARM架构为主(如IBM POWER、Oracle SPARC),针对特定场景优化,兼容性有限
  • 按结构分
    • 淘汰:AT、Baby-AT
    • 主流:ATX(PC常见)、Micro ATX(小板)
    • 服务器专用:EATX、SSL EEB
(4)主板芯片组
  • PCH芯片:融合原北桥+南桥功能,管理PCI、PCIe、SATA、USB等接口
  • BMC芯片:支持IPMI规范,实现本地/远程诊断、控制台支持、硬件管理等(独立于CPU/BIOS/OS)
  • BIOS与CMOS芯片:BIOS是驱动硬件的程序(存于ROM),CMOS存放BIOS设置(需纽扣电池供电)
  • CPLD与FPGA:CPLD处理简单逻辑(如指示灯控制);FPGA灵活编程,处理复杂运算
(5)主板接口插槽
  • CPU Socket槽位:服务器多为2个以上,采用LGA封装(针脚在底座)
  • 内存插槽:数量多、排列整齐,需按通道顺序安装
  • 硬盘接口:IDE、SCSI、SATA、PCIe、M.2、U.2等;服务器机械硬盘多通过HBA/RAID卡连接
  • PCIe插槽:用于插接网卡、RAID卡、GPU等,常见x8、x16规格
  • 外部接口:多为内置或通过PCIe扩展,服务器通常无集成声卡
(6)主板故障处理与拆装
  • 常见故障及处理
    • 无法开机:检查供电/扩展槽/短路,重刷BIOS,无效则更换主板
    • 频繁死机/重启:芯片过热或老化,需更换主板
    • 无法识别配件:检查BIOS设置、接口接触,无效则更换主板
    • CMOS设置无法保存:更换电池、排查跳线,无效则更换主板
  • 拆装注意事项
    • 防静电(手环/手套等)
    • 备份BIOS、BMC、FRU等信息
    • 记录线缆位置(拍照)
    • 双手端拿主板中线,避免单手操作
    • 螺丝先轻拧再拧紧,避免损坏

1.14 阵列卡与HBA卡

(1)阵列卡概述
  • RAID(独立磁盘冗余阵列)通过组合多块硬盘提升性能和数据冗余
  • 硬RAID:需专用RAID卡,有独立处理器
  • 软RAID:依赖CPU,性能较差
  • 常见RAID级别
    • RAID0:条带化,性能提升,无冗余
    • RAID1:镜像,冗余,性能无提升
    • RAID5:带奇偶校验的条带化,允许单盘故障
    • RAID6:双奇偶校验,允许双盘故障
    • RAID10:RAID1+RAID0,兼顾冗余和性能
(2)JBOD
  • JBOD(Just a Bunch of Disks)是磁盘簇,将多盘串联为逻辑盘,无RAID功能
  • 与RAID0区别:RAID0并行读写,JBOD顺序读写
(3)HBA卡
  • HBA(主机总线适配器)是服务器与外部存储的I/O接口卡,不具备RAID功能,仅用于扩展
  • 类型:FC HBA(光纤通道)、ISCSI HBA(以太网电口)
(4)故障处理与拆装
  • 硬盘背板:个别硬盘不识别→接口故障;全部不识别→总线路/供电损坏,需更换
  • RAID卡:检测不到硬盘/卡报错/RAID信息丢失/硬盘掉线/无法重建→重新插拔,无效则更换

1.15 网卡

(1)网卡介绍
  • 网卡(Network Interface Card)是服务器必备设备,用于连接网络
  • 服务器网卡需满足高速、多端口、负载平衡、冗余等需求
(2)网卡分类
  • 按传播方式:有线网卡、无线网卡
  • 按连接方式:集成网卡(焊在主板)、独立网卡(插PCIe插槽)
  • 按总线接口:PCI、PCI-X、PCIe(服务器主流)
  • 按端口类型:RJ-45(电口)、光口(如SFP/GBIC)
  • 按传输速度:1Gbps、10Gbps、25Gbps、40Gbps、100Gbps(数据中心)
(3)网卡拆装与故障处理
  • 拆装步骤:确定故障网卡 → 拔网线/光模块 → 防静电操作 → 拆卸/安装网卡 → 测试
  • 故障处理
    • 系统不识别:检查接触/物理损坏,更换网卡;仍故障则换主板
    • 工作不稳定(丢包/时断时续):换网线测试,无效则更换网卡;仍故障则换主板

1.16 Riser卡

(1)Riser卡概述
  • Riser卡(转接卡/提升卡)用于扩展服务器空间,通过垂直连接PCIe卡减少主板占用,支持网卡、RAID卡、GPU等扩展
(2)结构与规格
  • 组成:支架、挡片、金手指PCIe接口、扩展槽位、电路板
  • 规格:按高度(全高/半高)和长度(全长/半长)分类,如FHHL(全高半长),支持PCIe接口(x1/x4/x8/x16)
(3)故障处理与拆装
  • 常见故障:物理损伤、设备冲突、无法识别、性能下降、过热等
  • 拆装注意事项:防静电、备份数据、使用正确工具、避免暴力操作

1.17 电源

(1)电源概述
  • 电源(PSU)将AC 220V转换为DC 5V/12V/24V,为设备供电
  • 相关术语:PDU(机柜电源分配单元)、UPS(备用电源)
(2)服务器电源 vs 个人PC电源

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| 对比项 | 服务器电源 | 个人PC电源 |
| 性能 | 功率大、稳定性极高 | 功率小、稳定性一般 |
| 功能 | 支持AC/高压DC输入 | 仅支持AC输入 |
| 形状 | 长条型,金手指连接主板 | 方形,电源线直接供电 |
| 数量 | 2个以上(冗余,负载均衡) | 1个,故障则关机 |

(3)电源分类
  • 按规范分
    • ATX:用于PC和小型服务器
    • SSI(服务器系统架构):包括EPS(入门级)、MPS(中端)、DPS(数据中心)
  • 80PLUS认证:按能效分级(白→铜→银→金→铂金→钛金),要求不同负载下能效达标
(4)电源功率计算
  • 总功耗 = CPU+GPU + 内存 + 存储 + 其他硬件功耗
  • 推荐PSU功率 = 总功耗 × 1.2-1.5(留余量)
(5)故障处理
  • 常见故障及处理
    • 无法开机:检查电源线 → 更换电源 → 检查电源背板 → 更换主板
    • 电源报错:根据指示灯更换故障电源,交叉测试确认位置,无效则查背板/主板
    • 系统异常重启:更换不稳定电源,排查背板/主板
  • 维修注意事项:告知热插拔风险、确保线缆插紧、冗余电源更换间隔5分钟、更换后测试5分钟确认正常

1.18 显卡

(1)显卡概述
  • 显卡核心为GPU(图形处理单元),用于图像渲染和计算密集型任务(深度学习、科学计算等)
  • 包含GPU、显存、接口等组件
(2)显卡结构与参数
  • 接口:HDMI、DisplayPort(DP)、DVI(淘汰)、VGA(淘汰)
  • 核心参数
    • GPU核心:核心频率、流处理单元、架构
    • 显存:类型(GDDR5/6、HBM2等)、容量、带宽
    • 接口:输出接口、总线接口(PCIe 3.0/4.0)
    • 散热与功耗:TDP(热设计功率)、冷却方案
(3)显卡分类
  • 按集成方式
    • 集成显卡:与CPU集成,性能低、功耗低
    • 核心显卡:介于集成与独立之间,性能更强
    • 独立显卡:单独组件,性能强,有独立GPU和显存
  • 按版本
    • 公版(参考版):厂商按标准设计,性能稳定
    • 非公版:第三方改进(如更好散热、更高频率),可能更贵
(4)服务器显卡 vs 个人PC显卡

|------|-------------------|------------------|
| 对比项 | 服务器显卡 | 个人PC显卡 |
| 设计目标 | 计算能力优先(并行计算) | 图形渲染优先(游戏/建模) |
| 硬件架构 | 多计算单元、ECC内存、高带宽显存 | 高频核心、优化图形管线 |
| 软件支持 | 深度学习框架(CUDA等) | 游戏驱动(Game Ready) |
| 价格 | 数千元到数十万元 | 2000-15000元 |

(5)NVIDIA显卡系列(示例)
  • GeForce:消费级,针对游戏(如RTX 4090)
  • Quadro:专业级,针对CAD/动画(如RTX 6000)
  • Tesla:高性能计算,针对AI/科学计算(如V100)
  • Data Center GPU:数据中心专用(如A100、H100)
(6)显卡拆装与故障处理
  • 拆装步骤:拆卸电源线 → 拧下固定螺钉 → 取出显卡 → 安装新卡并固定 → 连接线缆
  • 注意事项:防静电、关机断电、记录连接、避免触摸电路
  • 常见故障及处理
    • 显示异常:检查连接 → 换显示器 → 更新驱动 → 重新插拔显卡
    • 过热:清理灰尘 → 检查散热 → 更换散热器
    • 驱动冲突:更新/卸载重装驱动
    • 硬件损坏:更换显卡

二、网络设备与IDC基础

2.1 交换机

(1)基本分类

|--------------|--------------------------|------------------------------------------------------------------|
| 分类方式 | 类型 | 说明 |
| 工作层次 | 二层交换机 | 工作在数据链路层,基于MAC地址转发,同一局域网的数据转发。型号S2700,S3700,S5700(LI),配置当中无法配置路由 |
| | 三层交换机 | 工作在网络层,基于MAC地址实现同一局域网的数据转发,也可以基于IP路由表进行跨网段路由。S5700及以上的设备(EI、HI) |
| | 弱三层 | 支持简单的路由功能,没有丰富路由特性 |
| 网络架构 | 接入、汇聚和核心 | |
| 端口 | 电口和全光口交换机,千兆交换机和万兆...... | |
| 硬件形态(大小) | 盒式交换机和框式交换机(插拔更换板卡) | |
| 管理方式 | 网管型交换机(console)和非网管型交换机 | |

(2)特殊交换机
  • POE交换机:有poe指示灯或者型号中带PWR字眼就是poe交换机
    • 交换机是poe交换机,对端必须是受电设备(摄像头、AP、门禁、IP电话)
    • 国标POE交换机:在供电之前先检测对端是否是受电设备,然后再供电(PWR)
    • 非标POE交换机:强制性给对端供电,可能会存在烧网卡的情况
(3)交换机的基本特性
  • 默认都是二层设备,接口默认就是二层交换机,无法直接给接口配置IP地址
  • 但三层交换机一般可通过切换端口类型到三层接口配置IP地址
  • 弱三层可以通过vlanif的方式来给接口配置IP地址
  • 二层交换机通常具有一个管理vlanif的IP地址
  • 基于MAC地址表转发:学习MAC地址,形成MAC地址表(主机的MAC地址------接口------vlan)
  • 交换机数据处理的方式:单播(转发)、泛洪、丢弃
  • 广播域:广播报文所能到达的整个访问范围
(4)交换机的型号分类(华为)

|-----------|------------------|
| 型号 | 说明 |
| S2700 | 二层交换机,下行接口为100M |
| S3700 | 三层交换机,下行接口为100M |
| S5700 | 三层交换机,下行接口为1000M |
| S6700以及以上 | 三层交换机,接口千、万兆 |

(5)型号的具体详解
  • S5700-28X-LI-AC
    • S/CE:交换机,s是园区交换机,CE是数据中心
    • AR/NE:路由器
    • USG:防火墙
    • AP:无线接入点
    • AC6003:无线控制器
    • 5720:子系列
    • 28:28个业务接口(24个下行接口+4个上行接口)
    • X:上行接口为XG万兆光口
    • P:上行接口为SFP的千兆光口
    • TP:combo光电复用,光电对应,同时使用其中一个
    • LI:硬件版本(LI精简版,SI标准版,EI增强版,HI高级版)
    • AC:供电方式为交流供电;DC直流供电
(6)交换机的指示灯用法

|------|----------------------------------------------------------------------|
| 指示灯 | 说明 |
| pwr | 电源指示灯 |
| RPS | 备用电源,一般不接 |
| sys | system,系统指示灯,开机中绿色快闪,开机完成是绿色慢闪,红色代表系统故障 |
| stat | 默认模式,业务指示灯的状态,亮(网络连接正常)和不亮(无连接) |
| sped | 速率指示灯,业务指示灯常亮和闪烁绿色来代表不同的速率;绿色代表高速,黄色代表低速 |
| stck | 堆叠指示灯,业务指示灯0-9口闪烁代表没有堆叠或者是在堆叠中是主交换机;如果常亮某1个接口的业务灯则代表该交换机在堆叠中的堆叠ID号是几 |
| poe | 以太网供电,业务指示灯常亮绿色则代表该端口正在给对端设备供电,不亮代表没有给对端设备供电 |

(7)管理接口/管理方式
  • 管理接口:console、miniUSB、eth、mgmt
  • console口:本地控制台接口,用于本地命令行管理,console线(RS232,RJ45-DB9-USB/C),串口(serial)协议,xshell软件登录,波特率9600bps,COM口(设备管理器查看)
  • telnet/ssh:远程登录协议,telnet是明文传输,ssh(stelnet)更安全加密传输,也是用xshell类似的客户端登录
  • web页面管理:基于http协议,笔记本电脑通过浏览器的web访问
  • SNMP:简单网络管理协议

web、telnet、ssh管理方式

  1. 开启对应的服务
  2. 配置管理IP地址(eth、mgmt、业务口复用)
  3. 用户密码(aaa)
  4. telnet、ssh还需要配置vty虚拟线路
(8)交换机的基本用法
  • 开机关机:直接操作电源线,电源模块(1,OFF)
  • PNP按钮:短按复位(重启),长按6秒以上恢复出厂设置,找牙签

2.2 路由器

  • 本身是三层设备,工作网络层,接口默认是三层接口,可以直接配置IP地址,并且每个接口不能配置相同网段,生成IP路由表
  • 路由器基本功能:跨网段传输,NAT、PPPOE(上网用的)
  • 接口标识
    • FE:百兆
    • GE:千兆
    • XG:10G万兆口
  • reset:类似与交换机PNP按钮
  • WAN口:广域网接口,默认为三层接口,连接ISP
  • LAN口:局域网接口,默认为二层接口,连接内网交换机

2.3 防火墙

  • 基本功能:流量管理
  • 可能会有2个USB或者硬盘槽位用于存储日志
  • 默认是三层网络层的设备,接口默认三层接口,可以配置IP地址
  • 但防火墙默认不互通,转发策略默认为deny

2.4 AC、AP

  • AC:无线控制器,集中管理AP
  • AP:无线接入点,提供Wi-Fi信号覆盖

三、网络模型与协议

3.1 OSI七层模型

|-------|-------------------------------------------------------------------------|------|
| 层级 | 功能 | 常见协议 |
| 应用层 | 应用http(80端口)、dns(53)、telnet(23)、ssh(22)、ftp(20、21)、TFTP(69)、dhcp(67、68) | |
| 表示层 | 压缩、加密 | |
| 会话层 | 连接、维护和终止会话 | |
| 传输层 | TCP、UDP | |
| 网络层 | IP、ICMP、路由 | |
| 数据链路层 | mac地址表、差错检测、交换机 | |
| 物理层 | 物理连接,网卡、网线 | |

3.2 TCP/IP模型

|-------|-------------|----|
| 层级 | 对应OSI层 | 功能 |
| 应用层 | 应用层、表示层、会话层 | |
| 传输层 | 传输层 | |
| 网络层 | 网络层 | |
| 网络接入层 | 数据链路层、物理层 | |

3.3 常见协议所属层次

|------------|-------|
| 协议 | 所属层次 |
| UDP、TCP | 传输层 |
| telnet、SSH | 应用层 |
| DHCP | 应用层 |
| IP | 网络层 |
| ICMP | 网络层 |
| MAC | 数据链路层 |


四、IP地址与子网划分

4.1 IP地址的分类

|----|---------------------------|---------------|
| 类别 | 范围 | 子网掩码 |
| A | 0.0.0.0-127.255.255.255 | 255.0.0.0 |
| B | 128.0.0.0-191.255.255.255 | 255.255.0.0 |
| C | 192.0.0.0-223.255.255.255 | 255.255.255.0 |
| D | 224.0.0.0-239.255.255.255 | 组播 |
| E | 240.0.0.0-255.255.255.255 | 保留 |

4.2 公有IP和私有IP地址

  • 私有地址段
    • 10.0.0.0-10.255.255.255
    • 172.16.0.0-172.31.255.255
    • 192.168.0.0-192.168.255.255

4.3 特殊的IP地址

  • 0.0.0.0:全网
  • 255.255.255.255:全网广播
  • 127.0.0.1:本地回环测试地址
  • 169开头:临时地址

4.4 子网划分

  • 要划分几个子网:2^m >= 子网数,m要借的位数
  • 每个子网的可用主机数量:2^n - 2,n为主机位数
  • 网络地址:网段的第一个地址
  • 广播地址:网段的最后一个地址

4.5 判断同一网段

  • 同一网段下不能出现2个相同的IP地址
  • IP地址和子网掩码是同时存在的,子网掩码作用是定义网络地址
  • IP=网络地址+主机地址,32位,分4段,每段8位
  • 子网掩码2种表达方式:十进制(255.255.255.0)或位数表达(/24)

五、以太网交换原理

5.1 MAC地址

  • 共48位,前24位二进制数代表厂商
  • 全为1是广播地址
  • 第8位是1是组播地址

5.2 ARP

  • ARP:地址解析协议,已知IP地址解析对方MAC地址
  • RARP:反向地址解析协议,已知MAC地址,解析IP地址
  • 相同IP网段的电脑之间要互通,必须通过ARP解析到对方的MAC地址
  • 跨网段的电脑之间要互通,只需要通过ARP解析到自己的网关的MAC地址
  • 在电脑cmd中 arp -a 只能看到网卡下同一网段的ARP信息
  • 主机A访问主机B,知道IP地址,不知道mac地址,发ARP请求报文
  • 终端通信第一个数据包是ARP,以太网的头部源MAC就是本机MAC,目的MAC就是FF-FF-FF-FF-FF-FF,ARP的封装中目的MAC地址是全0进行填充
  • 在cmd中 arp -d 清空ARP地址表

5.3 访问网页的完整封装流程

  1. 应用层 :浏览器生成 HTTP GET /index.html
  2. 传输层:添加TCP头部(源端口: 54321,目的端口: 80) → 形成TCP段
  3. 网络层:添加IP头部(源IP: 192.168.1.100,目的IP: 93.184.216.34) → 形成IP包
  4. 数据链路层:添加帧头(目的MAC: 路由器MAC,源MAC: 本机MAC) + 帧尾 → 形成以太网帧
  5. 物理层:转换为电信号 → 通过网卡发送到路由器

5.4 冲突域与广播域

  • HUB集线器:冲突域是指连接在同一共享介质上的所有节点的集合,一个节点发出的报文,其余节点都可以收到
  • 交换机:所有端口在一个广播域,广播报文所能到达的整个访问范围称为二层广播域
  • NIC:网卡

六、VLAN与生成树

6.1 VLAN

  • vlan:虚拟局域网,隔离广播域
  • 通过tag标签来指导转发,tag帧和untag帧
  • VID:数据帧中携带的VLAN编号
  • PVID:交换机端口的vlan编号

6.2 交换机端口的类型

|--------------|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 类型 | 特性 |
| access端口 | 接入链路,属于某1个vlan,常用于连接终端设备 接收Untagged数据帧,打上PVID;接收Tagged数据帧,与PVID比较,相同则接收;不同则丢弃 发送数据帧时,VID与PVID比较,相同则剥离标签发送;不同则丢弃 |
| trunk端口 | 主干链路,允许多vlan通过,常用于交换机互联 接收Untagged数据帧,打上PVID,且VID在允许列表中,则接收;否则丢弃 接收Tagged数据帧,查看VID是否在允许列表中,在则接收;否则丢弃 发送数据帧:VID在允许列表中,且VID与PVID一致,则剥离标签发送;不一致则直接带标签发送;不在列表中则丢弃 |
| hybrid端口 | 混合链路 接收Untagged数据帧,打上PVID,且VID在允许列表中,则接收;否则丢弃 接收Tagged数据帧,查看VID是否在允许列表中,在则接收;否则丢弃 发送数据帧:VID不在允许列表中,直接丢弃;在Untagged列表中,剥离标签发送;在Tagged列表中,带标签直接发送 |

6.3 跨vlan通信

  • 多臂路由
  • 单臂路由
  • 三层交换机vlanif

6.4 STP(生成树协议)

(1)作用
  • 解决二层环路问题,阻塞某些端口来破环
(2)二层环路现象
  • 广播风暴
  • mac地址漂移
  • cpu占用率高
  • 网络不稳定
(3)基本概念
  • 桥ID(BID):优先级+MAC地址,默认32768,步长为4096
  • 根桥:桥ID最小的设备会被选举为根桥
  • 开销(cost):路径开销
  • RPC:接口到根桥的入方向接口cost之和
  • 根端口(root port):非根桥上到根桥路径开销最小的端口
  • 指定端口(designate port):每条链路上到根桥开销最小的端口
  • 预备端口(alternate port):既不是根端口又不是指定端口
(4)计算过程
  1. 选举根桥:最小桥ID
  2. 非根桥选举根端口:先比较RPC,再比较上行交换机BID,再比较上行交换机端口PID,再比较本地交换机PID
  3. 在每条链路上选举指定端口:先比较RPC,再比较两端交换机BID,再比较两端端口PID
  4. 非指定端口被阻塞
(5)生成树中端口的状态

|------------|---------------------------------|
| 状态 | 说明 |
| Disabled | 端口没有启用 |
| Blocking | 阻塞状态,不转发数据帧,不学习MAC地址表,接收并处理BPDU |
| Listening | 侦听状态,不转发数据帧,不学习MAC地址表,参与生成树计算 |
| Learning | 学习状态,不转发数据帧,但是学习MAC地址表,参与计算生成树 |
| Forwarding | 转发状态,正常转发数据帧,学习MAC地址表,参与计算生成树 |

(6)生成树一般需要做的配置
  • 指定根桥stp priority 4096 (默认是32768)

  • 根保护:防止根被别的交换机抢走

    [SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/1
    [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] stp root-protection

  • 配置接入交换机边缘端口

    [Switch] interface gigabitethernet 0/0/2
    [Switch-GigabitEthernet0/0/2] stp edged-port enable

  • 边缘端口配置BPDU保护:防止恶意设备通过BPDU攻击网络

    [SwitchC] stp bpdu-protection

(7)网络环路
  • 环路检测

    [S5720] loopback-detect enable
    [S5720] loopback-detect action trap
    [S5720]display loopback-detect

  • 如何判断交换机是否有环路

    1. 交换机指示灯有频率的狂闪、网络很慢、丢包
    2. 查看接口广播包:dis interface | include Broadcast
    3. 使用环路检测功能
    4. 查看日志:display logbuffer
    5. 查看mac地址漂移端口:display mac-address flapping record
  • 如何解决环路问题
    • 拔网线之后一根一根去插,找到问题线路
    • 使用STP
    • 端口镜像抓包分析

七、堆叠与链路聚合

7.1 堆叠(iStack)

(1)堆叠的好处
  • 交换机多虚一:堆叠交换机对外表现为一台逻辑交换机,控制平面合一,统一管理
  • 转发平面合一:堆叠内物理设备转发平面合一,转发信息共享并实时同步
  • 跨设备链路聚合:跨物理设备的链路被聚合成一个Eth-Trunk端口,和下游设备实现互联
(2)堆叠的方式
  • 用堆叠卡堆叠
  • 将业务口做成堆叠虚拟口进行堆叠
(3)堆叠线连接
  • 交叉连接,本端1号口连接对端2号口
  • 链状连接和环状连接(推荐)
(4)堆叠ID
  • 主交换机是0
  • 备交换机是1
  • 从交换机是2-9
  • 1主+1备+n从

7.2 链路聚合(eth-trunk)

(1)作用
  • 将多个端口从逻辑上形成一个逻辑端口,提供带宽和实现冗余
(2)两种模式
  • 手工负载分担模式:无需协议协商,两端配置一致即可
  • LACP模式:通过LACP协议动态维护聚合组
(3)注意事项
  • 同一聚合组的成员接口类型必须相同(速率、双工模式等)
  • 手工模式下,两端交换机的Eth-Trunk配置必须完全一致
  • LACP模式下,可以通过系统优先级和端口优先级确定主动端
  • 建议使用LACP模式以获得更好的可靠性和灵活性

八、路由技术

8.1 路由原理

  • 路由:指导IP数据包发送的路径信息
  • 路由器的关键功能
    • 检查数据包的目的地
    • 确定信息源
    • 发现可能的路由
    • 选择最佳的路由
    • 验证和维护路由信息

8.2 路由表中的路由类型

|------|-------------------|
| 类型 | 说明 |
| 直连路由 | 由链路层协议发现(也称为接口路由) |
| 静态路由 | 由网络管理员手工配置 |
| 动态路由 | 由动态路由协议发现 |

8.3 静态路由和动态路由的比较

|------|-----------------------------------------|
| 类型 | 特点 |
| 静态路由 | 由网络管理员手工指定;当网络拓扑发生变化时,管理员需要手工更新 |
| 动态路由 | 路由器使用路由协议从其他路由器那里获悉;当网络拓扑发生变化时,路由器会自动更新 |

8.4 路由协议

  • 路由协议:路由器之间交互信息的一种语言
  • 定义:路由器之间通信时使用的规则
  • 功能:维护路由表、提供最佳转发路径

8.5 单播路由协议的分类

|-------------|------------|---------------|
| 类型 | 协议 | 说明 |
| 距离矢量协议 | RIP、BGP | BGP也被称为路径矢量协议 |
| 链路状态协议 | OSPF、IS-IS | |
| IGP(内部网关协议) | RIP、IS-IS | |
| EGP(外部网关协议) | BGP | |

8.6 路由选择的原则

  1. 最佳路由优先:管理距离(AD)最小的优先
    • 直连路由:0
    • 静态路由:1
    • OSPF:110
    • RIP:120
  1. 代价最小原则:AD相同时,度量值(Metric)最小的优先
  2. 负载均衡:如果多条路径AD和Metric相同,可实现负载分担

8.7 路由负载分担与备份

  • 负载分担:两条路都有流量
  • 备份:主链路和备份链路,当主链路断掉后备份链路自动承载流量

8.8 路由聚合与CIDR

  • 路由汇总:把多条路由条目汇为一条比较粗略的路由,减少路由条目
  • CIDR:无类域间路由,可以合并多个网络,没有类的概念
  • 区别:路由汇总一般在主类网络边界内进行,CIDR可以跨类合并

8.9 常见路由协议的优先级

  • 直连路由:0
  • OSPF:10
  • ISIS:15
  • 静态路由:60

九、ACL与NAT

9.1 ACL(访问控制列表)

(1)ACL分类

|-------|-----------|-------------------|
| 类型 | 编号范围 | 检测内容 |
| 基本ACL | 2000-2999 | 只检测数据包的源地址 |
| 高级ACL | 3000-3999 | 检测源地址、目标地址、协议和端口号 |
| 二层ACL | 4000-4999 | 针对二层MAC和二层协议 |

(2)两种动作
  • permit:允许
  • deny:拒绝
(3)部署建议
  • 基本ACL:越靠近目标地址越好
  • 高级ACL:越靠近源地址越好
(4)通配符掩码
  • 主机IP地址:192.168.1.169
  • 子网掩码:255.255.255.0
  • 反掩码:0.0.0.255
  • 通配符:通配符为1的对应位可以取0或1,为0的对应位不变
(5)匹配原则
  • 按照编号从上往下依次匹配,只要命中,立马执行
  • 按照步长来进行编号,默认步长为5
  • ACL末尾默认拒绝所有未匹配的流量
(6)案例
复制代码
time-range ftp-access-time 08:00 to 18:00 working-day
acl number 3001
 rule permit tcp destination 10.1.1.3 0 destination-port eq www
 rule permit tcp source 10.1.3.0 0.0.0.255 destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp
 rule permit tcp source 10.1.3.0 0.0.0.255 destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp-data
 rule deny tcp destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp time-range ftp-access-time
 rule deny tcp destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp-data time-range ftp-access-time
 rule permit tcp destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp
 rule permit tcp destination 10.1.1.3 0 destination-port eq ftp-data

9.2 NAT(网络地址转换)

(1)NAT的类型

|------------------------|----------------------------|--------------------------|
| 类型 | 特点 | 应用场景 |
| 静态NAT | 每个私网地址都有一个固定的公网地址,一一对应 | 内外网固定IP对应 |
| 动态NAT | 使用地址池,一对一临时映射,仍无法提高公网IP利用率 | 地址池分配 |
| NAPT | 不仅转换IP地址,还转换端口号,实现一对多映射 | 多个私网IP共享一个公网IP |
| Easy IP | 原理与NAPT相同,但使用接口地址作为公网IP | 适用于PPPoE/DHCP获取动态公网IP的场景 |
| NAT服务器(nat server) | 端口映射,将内网服务器映射到公网 | 公网主机访问内网服务器 |

(2)补充说明
  • 外网主动访问内网:NAT Server和NAT Static无差别
  • 内网主动访问外网
    • NAT Server:仅作地址替换
    • NAT Static:同时替换地址和端口号
  • 同时配置NAT Server和Easy IP:建议将NAT Server改为NAT Static,避免流表建立失败

十、网络耗材

10.1 网线

|-------|--------------------------------|
| 类型 | 说明 |
| CAT5 | CAT5E |
| CAT6 | CAT6A |
| CAT7 | CAT8 |
| UTP | 非屏蔽线 |
| STP | 屏蔽双绞线 |
| 8芯 | 4芯就通网(1236)百兆,8芯千兆 |
| 水晶头 | RJ45,568B(橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕) |
| 材质 | 无氧铜、铜包铝、铜包铁 |
| 十字骨架 | 用于屏蔽 |
| 网线的颜色 | 用于网络类型的区分,比如内网、外网、管理网的区分 |

10.2 光纤

|------|------------------------------------------|-------------|
| 类型 | 单模 | 多模 |
| 传输模式 | 同时能传输一种模式的光 | 同时能传输多种模式的光 |
| 标识 | SM,黄色 | MM,浅绿色 |
| 标准 | OS1和OS2 | OM1-OM5 |
| 距离 | 长距离传输 | 短距离传输 |
| 接口类型 | LC(小方头)、SC(大方头)、MPO(扁方头)、FC(大圆头)、ST(小圆头) | |
| 跳线 | 2端都有连接器 | |
| 尾纤 | 只有1端有连接器,与光缆熔接 | |
| 准确描述 | 单模/多模、两端的接口类型、双芯/单芯、长度、类型(OM?)、品牌 | |
| 反纤 | 把双芯的两根对换 | |

10.3 光模块

|------|-----------------------------------------------|-------------------------------|
| 类型 | 单模模块(LR) | 多模模块(SR) |
| 标识 | SM | MM |
| 波长 | 1310和1550nm | 850nm |
| 距离 | LR-10KM、ER-40KM、ZR-80KM | 百米(SR) |
| 拉环颜色 | 红紫蓝 | 黑白 |
| 光源 | 不可见光源 | 可见光源 |
| 封装类型 | SFP(1G、10G)、SFP+(1G、10G)、SFP28(25G) | |
| | QSFP(40G)、QSFP28(100G)、QSFP56(200G)、XFP(100G) | |
| 使用原则 | 单模光纤配合单模模块使用,多模光纤配合多模模块使用 | 少数情况下(千兆短距离)勉强可能混用,还需考虑速率和兼容性 |

10.4 网工软件

|------|----------------------------------------|
| 类型 | 软件 |
| 模拟器 | eNSP(华为)、HCL(新华三)、GNS3(思科)、EVE-NG(多厂商) |
| 虚拟机 | VMware worksation |
| 登录软件 | xshell、crt、MobaXterm |
| 其他 | tftpd32、向日葵、todesk |

10.5 console口登录管理

  • 忘记console口密码
    1. 重启交换机
    2. ctrl+b 进入菜单栏
    3. 华为bios/bootrom/bootload菜单栏密码默认为 Admin@huawei.com
    4. 选择清除console密码的选项
    5. 按1从默认模式启动
    6. 启动之后回车进入系统,敲 save 保存配置

附录:常用命令

复制代码
display current-configuration     # 查看当前运行的配置
save                              # 保存配置
display saved-configuration       # 查看保存之后的配置
dir                               # 查看flash卡中文件
display ip interface brief        # 查看IP地址
display interface brief           # 查看接口摘要信息
display interface g0/0/52         # 查看某个接口的详细信息
reboot                            # 重启
reset saved-configuration         # 恢复出厂设置,reboot-n-y
dis ip routing-table              # 查看路由表

网络设备的基本管理

  1. 管理IP地址
  2. 开启对应的服务
  3. 认证(无认证:none;密码:password;用户名+密码:aaa)

整理时间:2026年3月16日 创作不易,请勿搬运

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