HCIA 的一些基础知识

鸢尾掠地平

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文章标签：智能路由器网络

于 2024-12-14 21:54:12 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Jhl401405/article/details/144476996

一、计算机主要由

1.应用层：人机交互抽象语言--------编码

2.表示层：编码------二进制

3网络层：IP---------IP地址（逻辑地址）

4.介质访问控制层：操控算盘的“人”

5.物理层：“算盘”

6数据链路层：介质访问控制层MAC+逻辑链路层LLC

7物理层：“算盘”

二、人类最早的网络

对等网（称P2P网络，可为服务器供资源，也可为其他计算机器供资源，缺点：网络安全性差，数据备份困难，性能低等。）

随时代发展要求：

增大网络-----达到当今互联网的程度

距离延长---------

节点增加------

RJ-45双绞线：是一种用于网络连接的线缆 100M

中继器：在OSI模型在物理上的网络连接设备，主要用于延长网络传输距离，只能单纯的在物理层面施加电压

三、拓扑（指用传输介质互连各种设备的）：

1.直线型拓扑/总线型拓扑

2.环形拓扑

3.树形拓扑

4.波环型拓扑/全网装拓扑

星型拓扑

四、HUB

HUB集线器（同双绞线一样）

HUB集线器------地址安全延时冲突

地址：唯一格式相同物理地址/MAC地址

48位二进制构成以16进制显示

出厂即烧录（网卡）

冲突-------相似电流会互相吸引碰撞随后抵消

解决方案：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测

-------------------------------------------------------------排队（简称）

机制解析：

首先使用监听功能，当发现有消息在传递时，停止自身消息发送，并进行监听，随时准备进入下一阶段。
当前消息发送完成后，立刻发送自身消息
当消息相撞时，会给彼此发送一个阈值，因为阈值是随机的，随意一定会有大小之分，当阈值为0时，再次发送自身消息。

结论：延时被大大增加

解决：

无限的传输距离
没有冲突
形成单播

五、网络发展

网桥-----交换机------路由器

网桥：连接两个端口二层网络设备，用于存储和转发数据帧来扩展网络

交换机：读写功能存储功能

路由器：连接两个或者多个网络硬件设备（在网络中起网关作用）路由器的每一个接口都是一个泛洪范围的终点

交换机的工作原理：

当数据帧进入交换机后，交换机会优先记录该数据帧中的源MAC地址与进入接口的映射关系于本地的MAC地址表中，随后查看目标MAC地址，若在本地MAC地址表中存在记录则直接单播即可，若不存在记录，则执行泛洪。

泛洪：向除了进入接口以外的所有接口进行发送。

MAC地址表老化时间：300S

对等网------变大---无限的传输距离单播无冲突 -----网桥----交换机（工作在介质访问控制层）----识别MAC地址--------有记录则单播无记录则泛洪（泛洪区域）----路由器---CISC思科-----网络层

六、IPV4与电子掩码

IPV4地址：32位二进制构成存在网络位和主机位的区分，网络位用于标定所在范围，主机位用于标定该节点在所在范围内的编号，选用点分十进制显示，为了方便人看，采取8位一分的方式。

二进制十进制

00000001 1

00000010 2

00000100 4

00001000 8

00010000 16

00100000 32

01000000 64

10000000 128

如：192.168.1.1

11000000.10101000.00000001.00000001

IPV4存在ABCDE五类：

ABC为单播地址（一对一的通信）ABC单播地址----既可以作为源IP使用也可以作为目标IP使用，每一个单播地址都代表着网络中的一个唯一节点，只有单播地址可以作为源IP使用。

D类为组播地址（是一种用于识别IP网络中特定组播的地址，主要用于一对多的通信）只能当做目标地址使用

E类为保留地址（指在IP地址规划中被预留出来并不用于公共互联网寻址的一组特殊IP地址。如私有网络内部、测试等）

基于IP地址的第一组8位进行分类：

A类地址：1-126 默认前8位为网络位

B类地址：128-191 默认前16位为网络位

C类地址：192-223 默认前24位为网络位

D类地址：224-239 不分网络位和主机位

E类地址：240-255

特殊地址：

一：127 环回地址 127.0.0.1-----127.255.255.255

用于排错的历程分析

二：255.255.255.255 受限广播地址

三：主机位全0 192.168.1.0/24 不是单播地址代表着一个网段 192.168.1.0/24网段 192.168.1.1

四：主机位全1 192.168.1.255/24 不是单播地址直接广播地址

五：0.0.0.0--------即代表没有地址，也代表所有地址

六：169.254.0.0/16 本地链路地址，自动私有地址

子网掩码：由32位二进制构成，点分十进制显示，一定是由连续的1和连续的0构成，且连续的1对应网络位，连续的0对应主机位。

如：

192.168.1.1 255.255.255.0

11000000.10101000.00000001.00000001（IPV4地址）

11111111.11111111.11111111.00000000（子网掩码）

192.168.2.1 255.255.255.0 .

11000000.10101000.00000010.00000001（IPV4地址）

11111111.11111111.11111111.00000000（子网掩码）

ARP协议：地址解析协议-------通过一种地址找到另一种的地址的协议

ARP的工作原理：ARP先通过广播发送ARP请求包，所有收到广播包的设备均将数据包中的源IP于源MAC地址的映射关系记录在本地的ARP缓存表中，之后查看目标地址，若不是自己则丢弃，若是自己，则以单播的形式回复ARP回复包，在之后的信息传输中，将优先查看本地的ARP缓存表，若存在记录则直接调用即可，若不存在，则使用ARP获取。

广播：强迫交换机进行泛洪的行为

广播域等于泛洪区域

广播----广播域泛洪-----泛洪区域

ARP缓存表老化时间：180s，

免费ARP/无故ARP：用于验证地址冲突

七、子网划分与子网汇总

VLSM（IP地址）可边长子网掩码----------子网划分借位

一个网段的主机数范围：主机位全0----主机位全1

192.168.1.0/24 256个

11000000.10101000.00000001.00000000

11111111.11111111.11111111.00000000

11000000.10101000.00000001.00000000 192.168.1.0/25