基础网络技术

最新推荐文章于 2025-12-18 19:29:19 发布

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#智能路由器 #网络

HCIA
网络基础
1应用层：抽象语言——编码
2表示层：编码——二进制
3介质访问层：
4物理层：

人类最早的网络——对等网

1节点增加：拓扑（直线拓扑，环形拓扑，树状拓扑，波环形（全网状）拓扑，星型结构拓扑，）

HUB集线器：安全，延迟，地址，冲突问题

地址：全球唯一，出厂即烧录，格式相同
MAC地址：48位二进制构成，以十六进制显示

冲突：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测机制——排队
机制解析：
1首先使用监听功能，当发现有消息再发送时，停止自身消息发送，并随时准备进入下一阶段。
2当前小时发送完时，立刻发送自身消息。
3当消息相撞时，会给彼此发送一个阈值，因为发送的阈值时随机的，故一定会有大小之分，达到阈值后发送自身消息。
结论：虽然解决了冲突问题，但是大大增了延迟。

1无限的传输距离
2没有冲突
3形成单播
4提高了端口密度
网桥——已淘汰

交换机：交换机的工作过程——
1当数据帧进入交换机后，交换机会先查看数据帧中的源MAC地址，并且将进入接口与其映射到本地的MAC地址表中，随后再基于MAC地址表查看目标MAC地址，若有记录，则直接根据MAC地址表发送；若没有记录，则进行泛洪。

泛洪：向除了进入接口以外的所有接口发送。
泛洪区域：泛洪范围越大，网络就会越大
MAC地址表的老化时间：300s

交换机工作在介质访问控制层——MAC地址
认识则单播，不认识则泛洪
因为泛洪范围过大——路由器诞生了——网络层

思科：发明了最早的路由器，从而诞生了最找的互联网协议——IP——IP地址
路由器（每一个路由器的接口，都是泛洪范围的终点。）

IPV4地址：由三十二位二进制构成，存在网络位和主机位的区分；网络为用于标识所在范围；选择点十进制标识。
00000000 0
00000001 1
00000010 2
00000100 4
00001000 8
00010000 16
00100000 32
01000000 64
10000000 128

子网掩码的特性：由连续的一和连续的零构成，也为三十二位。
子网掩码连续的1所对应的就是网络位，连续的0对应的就是主机位。

每一个IPV4地址都是由IP和子网掩码组成的。

2距离延长：网线最长的延长距离是一百米（RJ-45双绞线）
波形失帧（无法通过无限增加中继器的方式传输）

8位二进制=1bt
1024bt=1kb
速率公式：约等于（带宽/8）*85%

ARP：地址解析协议，通过一个地址去解析另一个地址
广播：在同一泛洪区域内，迫使交换机进行泛洪
广播——广播域，广播域=泛洪区域

ARP的工作原理：ARP先通过广播发送请求包，所有接收广播的设备都将其源 IP与源MAC相互映射的记录在本地的ARP缓存表中，随后，查看目标IP/MAC是否为自己，若不是则丢该数据，若是，则以单播的形式进行回复。在之后的传输中，将优先查看本地的ARP缓存表，若是有记录则直接按照记录执行单播即可，若是没有记录，则发送ARP请求包获取。
ARP缓存表老化时间：180s

PC访问其他设备时，会先基于对方的IP地址进行网络位的判断，若在同一广播域内，则直接发送即可，若是不在同一广播域内，则封装目标MAC地址至自己的网关，由路由器代为转发。

IPV4详解：
IPV6地址：128位二进制构成冒分16进制显示
存在ABCDE五类：
ABC类地址：单播地址
D类地址：组播地址
E类地址：保留地址

ABC类地址：单播地址——既可以作为源IP也可以作为目标IP使用。
D类地址：只能作为目标IP
E类地址：

基于IP地址的第一个8位进行分类：
A类：1-126 前八位为网络位
10.10.10.10
B类地址：128-191 前16位为网络位
C类地址：192-223 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老美军方保留IP地址

A类地址：255.0.0.0
B类地址：255.255.0.0
C类地址：255.255.255.0

特殊地址
一，127 换回地址 127.0.0.1-127.255.255.255 用于排错的历程分析
二，255.255.255.255 受限广播地址在不知道对方IP以及MAC地址的时候使用
三，主机位全0 它并不是一个单播地址不能被配置为IP
192.168.1.0 255.255.255.0
称之为——网段
四，主机位全1 它也不是一个单播地址不能被配置为IP。称之为——直接广播地址
五：0.0.0.0 即代表所有地址也代表没有地址
六：169.254.0.0/16 本地链路地址也叫自动私有地址

VLSM——可以变长子网掩码——子网划分

主机数范围：主机位全0----主机位全1
192.168.1.0/24-----192.168.1.255/24 256个可用254

192.168.1.0/25
11000000.10101000.00000001.01111111
11111111.11111111.11111111.10000000
192.168.1.0/25------192.168.1.127/25 128个

11000000.10101000.00000001.11111111
11111111.11111111.11111111.10000000
192.168.1.128/25-----192.168.1.255/25 128个

192.168.1.0/24 划分为4个子网
11000000.10101000.00000001.00111111
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.1/26----192.168.1.62/26
11000000.10101000.00000001.01111111
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.65/26-----192.168.1.126/26
11000000.10101000.00000001.10111111
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.129/26-----192.168.1.190/26
11000000.10101000.00000001.11111111
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.193/26------192.168.1.254/26

172.16.0.0/15 划分为4个子网且写出可用主机数范围
10101100.00010000.01111111.11111111
11111111.11111111.10000000.00000000
172.16.0.0/17
172.16.0.1/17--------172.16.127.254/17
10101100.00010000.11111111.11111111
11111111.11111111.10000000.00000000
172.16.128.0/17
172.16.128.1/17-----172.16.255.254/17

10101100.00010001.01111111.11111111
11111111.11111111.10000000.00000000
172.17.0.0/17
172.17.0.1/17----172.17.127.254/17

10101100.00010001.11111111.11111111
11111111.11111111.10000000.00000000
172.17.128.0/17
172.17.128.1/17---------172.17.255.254/17

CIDR---无类域间路由----子网汇总
取相同位，去不同位

192.168.0.0/24 11000000.10101000.00000000.00000000
192.168.1.0/24 11000000.10101000.00000001.00000000
11000000.10101000.00000000.00000000 192.168.0.0/23

172.16.33.0/24 172.16.00100001.0
172.16.44.0/24 172.16.00101100.0
172.16.55.0/24 172.16.00110111.0
172.16.63.0/24 172.16.00111111.0

172.16.00100000.00000000 172.16.32.0/19