第二次作业

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）

3

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

DNS:域名解析协议

DNS，因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的去访问网络，而不用记忆繁杂的IP地址。通过主机域名，最终访问到对应的IP地址的过程，我们称之为域名解析。
DNS协议是一个运行在UDP协议之上的(TCP也存在)，使用端口号53
是一个典型的C/S构架————DNS客户端
                                            DNS服务器

正向解析：依据域名找到对应IP地址
反向解析：依据IP地址查找对应域名

DHCP——动态主机配置协议——UDP协议67/68端口
典型的C/S架构——————DHCP服务器
                                         DHCP客户端
初次获取IP地址的情况：
1.DHCP的客户端向DHCP服务器去要地址：广播——
源IP：0.0.0.0    目标IP:255.255.255.255
源MAC：自己 MAC地址
目标MAC：全F
DHCP——discover包
2.DHCP服务器向DHCP客户端去回复：DHCP——offer
单播/广播（厂商不同），（这个包中将携带一个临时的IP地址提供给DHCP客户端使用）
3.DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP——request（类似于我同意这份工作）   广播内容——“我用了哪个IP地址”
4.DHCP服务器向DHCP客户端发送一个：DHCP——ACK包，代表确认收到。

再次获取IP地址：
1.DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP——request（我还想要之前的IP地址）
2.DHCP服务器向DHCP客户端发送一个：DHCP——ACK包，那就给你
特殊情况：之前的地址给别人了
1.DHCP客户端向DHCP服务器发送一个：DHCP——request（我还想要之前的IP地址）
2。DHCP服务器向DHCP客户端发送一个DHCP——NAK包

租期：24h
T1：租期的50%——12h
DHCP客户端DHCP向服务器单播发送DHCP——request“续租”
T2：租期的87.5%——21h
DHCP客户端DHCP向服务器广播发送DHCP——request“续租”

DHCP命令配置：

DHCP配置：
1.开启服务    2.配置DHCP参数   3.接口调用

[R1]dhcp enable  开启DHCP服务

[R1]ip pool AA  创建地址池，名为AA

[R1-ip-pool-AA]network 192.168.1.0 mask 24  将网段192.168.1.0/24 写入地址池

[R1-ip-pool-AA]gateway-list 192.168.1.1 将网关192.168.1.1写入地址池

[R1-ip-pool-AA]dns-list 114.114.114.114  将dns 114.114.114.114写入地址池  

[R1]interface g 0/0/0  进入网关所在接口

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global  在该接口调用DHCP服务  

DHCP相关查询命令：
[R1]display ip pool  查询有那些地址池 
PC>ipconfig  查询本机IP地址

DHCP配置：
1.开启服务    2.配置DHCP参数   3.接口调用

[R1]dhcp enable  开启DHCP服务

[R1]ip pool AA  创建地址池，名为AA

[R1-ip-pool-AA]network 192.168.1.0 mask 24  将网段192.168.1.0/24 写入地址池

[R1-ip-pool-AA]gateway-list 192.168.1.1 将网关192.168.1.1写入地址池

[R1-ip-pool-AA]dns-list 114.114.114.114  将dns 114.114.114.114写入地址池  

[R1]interface g 0/0/0  进入网关所在接口

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global  在该接口调用DHCP服务  

DHCP相关查询命令：
[R1]display ip pool  查询有那些地址池 
PC>ipconfig  查询本机IP地址

静态路由：
路由器和路由器之间的链路----骨干链路（总线链路）
一般不配置任何PC端  

通信是双向的，既要保证数据能过去，也同时要保证数据能回来。

当拓扑图中的每一台路由器都拥有全网所有网段的路由条目时，即可实现全网通。  

路由器获取位置网段的方法：
1.静态路由：由管理员手工配置的路由条目
2.动态路由：所有路由器上运行同一种动态路由协议，之后通过路由器之间进行协商 沟通 最终计算生成的路由条目 

[R1]ip route-static 192.168.3.0 24 192.168.2.2  静态路由--------去往192.168.3.0/24网段 下一跳为 192.168.2.2

Pre：优先级---当两条路由条目目标网段相同时，仅加载优先级较高的路由条目至路由表中。 范围：1-255 
注意：优先级的数值越大，优先级越低。

RD：该路由条目需要进行递归查找   

静态路由选择原则：尽量选择路径最短的路由路径

静态路由的拓展配置：
1.负载均衡：当路由器访问同一个目标且目标具有多条开销相似的路径时，可以让设备将流量拆分后延多条路径同时进行传输，以达到叠加带宽的作用。

2.环回接口：路由器配置的虚拟接口，一般用于虚拟测试，不需要设备支持。

  配置环回接口 

  [Huawei]ping -a 192.168.1.1 192.168.3.1 指定一个IP地址去ping另一个IP地址  

3.手工汇总：当路由器可以访问多个连续的子网时，若均通过相同的下一跳，可以将这些网段进行汇总结算，之后仅编辑汇总后的网段的静态路由，即可达到减少路由条目提高转发效率的目的。

4.路由黑洞：在汇总中若包含实际网络中不存在的网段时，可能会使消息有去无回，造成链路资源的浪费。
（合理的子网划分可以尽量减少路由黑洞的存在）

5.缺省路由：一条不限定目标的路由条目；查表时，若本地路由均不匹配，则直接匹配缺省路由。
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0 12.0.0.1  缺省路由 

特征：黑洞路由一旦和缺省路由相遇将百分之百形成路由环路。
6.空接口路由：在黑洞路由器上，配置一条达到汇总网段指向空接口的路由。 
①：空接口：null0口 路由器的一个虚拟接口，如果一条路由被指向了空接口，则代表该流量被丢弃。
②：路由表的匹配原则：最长匹配原则/精确匹配原则

NULL0接口只能在黑洞路由器上配置

[Huawei]ip route-static 192.168.0.0 22 NULL 0 将192.168.0.0/22这条路径指向null0  

7.浮动静态路由 
[Huawei]ip route-static 192.168.2.0 24 12.0.0.2 preference 61
定义通往192.168.2.0/24网段下一跳为12.0.0.2 且 其 优先级为61   

[Huawei]display ip routing-table protocol static  查询由静态路由生成的路由表  
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]shutdown  关闭该接口 

静态路由：
路由器和路由器之间的链路——

通信是双向的，既要保证数据能过去，也要保证数据能回来。

当拓扑图中的每个路由器都

路由器获取网段的方法：
1，静态路由：由管理员手动被指路由条目
2，动态路由：所有路由器上运行同一种动态路由协议，之后通过路由器之间进行协商

静态路由的拓展配置：
1，负载均衡：当路由器访问同一个目标且目标具有多条开销相似的的路径时，可以让设备将流量拆分后延多条路径同时进行传输，以达到叠加贷款的作用。

2，环回接口：路由器配置的虚拟接口，一般用于虚拟测试，不需要设备支持。