Ethernet Frame Preamble Ethernet packet Data FCS

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1 Ethernet Frame Preamble Ethernet 802.3 packet Data FCS
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15   Destination Address   Source Address EtherType Data ::: Preamble. 8 bytes. Destination Address. 6 bytes. The address(es) are specified for a unicast, multicast (subgroup), or broadcast (an entire group). Source Address. 6 bytes. The address is for  a unicast (single computer or device). EtherType. 16 bits. Which upper layer protocol will utilized the Ethernet frame. Data. variable, bytes. FCS, Frame Check Sequence. 4 bytes. Error checking with a Cycle Redundancy Check (CRC) value

2 IP Header (Internet Protocol )
MAC header IP header Data ::: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Version IHL TOS Total length Identification Flags Fragment offset TTL Protocol Header checksum Source IP address Destination IP address Options and padding :::

3 TCP Header (Transmission Control Protocol)
MAC header IP header TCP header Data ::: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Source Port Destination Port Sequence Number Acknowledgment Number Data Offset reserved ECN Control Bits Window Checksum Urgent Pointer Options and padding ::: Data :::

4 (User Datagram Protocol)
UDP Header (User Datagram Protocol) MAC header IP header UDP header Data ::: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Source Port Destination Port Length Checksum Data :::

5 建構區域網路的基礎 IP Class CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
Network/Mask 網路遮罩的計算 Subnet 子網段的切割 Topology 網路拓樸的設計 設備界接的注意事項 路由基本原理

6 IP Class Class A: 遮罩 255.0.0.0，每單位 256^3 = 16777216 組合
=> => Class B: 遮罩 ，每單位 256^2 = 組合 => => Class C: 遮罩 ，每單位 256 組合 => => Multicast: => =>

7 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
非固定限制長度的Network-ID與Mask 破除 IP Class A/B/C 的限制 多單位共用A/B等級，避免浪費 收斂路由總數 縮小碰撞領域

8 Network/Mask 網路遮罩的計算 IP位址經過遮罩過濾之後，剩下來的部分就是網路位址(Network-ID)
AND邏輯運算 1 AND 1 = 1 1 AND 0 = 0 0 AND 0 = 0 速記法： 只有兩個1相遇 才會成1，其他 情況都是0 先轉成二進位數字來看 跟遮罩 做 AND 邏輯運算 結果就是 Network-ID 網路位址 轉回十進位數字來看

9 網路遮罩的計算(續) 可以把遮罩想像成一個洞洞濾網，1的位置就是有開洞，0的位置就是封住沒開洞，所以經過1的會無條件通過，遇到0的就全部歸零 1 重要原則： 遮罩只能左邊1、右邊0 不能有任何一個1在0的右邊 X X X X 1 1

10 網路遮罩的計算(續) 網路遮罩兩種表示法：例:255.255.255.128 X.X.X.X：將四個Byte各別算成十進位數字來表達
/數字：在正斜線後面寫十進位數字，表示位元為1的個數 例如 /25 一共有 25 個

11 Subnet 子網段的切割 1 將一個IP網段分割使用，就是子網段切割，此動作稱為Subnet
例如 /24，欲切分八份，就將遮罩增加3位元成 /27，也就是說，原本為0的遮罩部分左邊將被搶走三個位元改成1 1 可以分成幾個子網段？ 3個位元表示2的3次方 也就是2^3=8 可切成8個網段 每個子網段能有幾個IP？ 5個位元表示2的5次方 也就是2^5=32 每個子網段可配得32個IP

12 Subnet 子網段的切割(續) 每個子網段都有兩個IP必須保留不可給任何設備使用： 閘道器(gateway)至少需要一個IP
第一個IP：做為網路位址(NetworkID)的代表 例： /24 的 最後一個IP：做為廣播位址(Broadcast) 例： /24 的 閘道器(gateway)至少需要一個IP 因此每個子網段可給一般使用者的IP數量得先扣掉以上三個

13 LAN區域網路拓樸的設計 以下兩點是矛盾的，必須權衡評估 設備的選擇 縮小碰撞領域（Collision Domain） 減少IP浪費
Hub 集線器 Switch 切換器 Gateway 閘道器（Router 路由器） 以上之比較

14 設備界接的注意事項 線路長度限制：UTP雙絞線於100Mbps之75米限制 光纖線路：多模SX兩百公尺，單模LX十公里，單模ZX七十公里
Full/Half 全雙工與半雙工 Auto Sense 自動感測與強制設定 Close Over