HCIA基础知识

1 网络基础

1.1 网络通信层次

应用层：人机交互，将人类的抽象语言转换为编码。

表示层：数据格式的转换，以确保一个系统生成的应用层数据能够被另外一个系统的应用层所识别和理解。

介质访问控制层：把二进制转换成电信号，控制物理硬件

物理层：对电信号进行处理和传递

1.2 网络拓扑结构

直线型拓扑（总线型拓扑）：是将所有设备直接连接在一条总线上，任何节点都可以发送数据到总线上，并且数据可以被总线上的所有节点接收。

环型拓扑：是将所有设备连接成一个环形，数据沿着环形依次传输，每个节点从相邻的节点接收数据并转发给下一个节点。

树状拓扑：是一种层次结构，由根节点和多个子节点组成。根节点连接多个子节点，而子节点又可以连接其他子节点或终端设备。

波环型（全网状）拓扑：是每个节点都与其他所有节点直接相连，形成一个完全连接的网状结构。

星型结构：是以一个中心节点为核心，其他节点都直接与中心节点连接。中心节点负责转发数据到其他节点。

1.3 交换机的工作原理

1.当数据帧进入交换机之后，交换机会先查看数据的源MAC地址，之后将该数据进入的接口与MAC地址映射到本地的MAC地址表中；之后查看目标MAC地址，根据目标MAC地址查询本地MAC地址表，若存在记录，将直接从该表所记录的接口进行发送。

2.若没有目标MAC地址接口记录，则泛洪该数据。

泛洪：除了进入的接口之外，转发给所有其他的接口（路由器的每一个接口 都是一个泛洪范围的边界）

1.4 IPV4地址

32位二进制构成  存在网络位和主机位的区分；网络位用于标识所在的范围；选用点分十进制表示。

为了方便人看，所以采用8位一分形式。

00000000    0

00000001    1

00000010    2

00000100    4

00001000    8

00010000   16

00100000   32

01000000   64

10000000   128

1.5 子网掩码

通过连续的1和连续的0构成，连续的1所在位置即为网络位，连续的0即为主机位。

192.168.1.0  255.255.0.0   

11000000.10101000.00000001.00000000

11111111.11111111.00000000.00000000

192.168.2.0  255.255.0.0  

11000000.10101000.00000010.00000000

11111111.11111111.00000000.00000000

   

1.6 ARP协议

ARP：地址解析协议：通过一个地址找到另一个地址

过程：源IP  MAC  出去， 目标， 全F  广播发送

广播域：泛洪区域

广播：在一个泛洪范围内，迫使交换机将一个数据进行泛洪

ARP缓存表老化时间：180s

免费ARP：无故ARP   不同于一般的ARP请求，它并非期待的想要得到MAC地址或者IP地址，而是当主机启动时，发送一个免费ARP包，请求自己的IP地址和MAC地址。  一般情况下就两个作用 1.验证IP是否冲突 2.更换物理网卡  

1.7 路由器的工作原理

PC端在访问其他设备时，会先基于目标IP地址判断对端设备与自己是否存在于同一个广播域；若在同一个范围，通过ARP广播获取MAC随后单播通讯即可。

若不在同一个范围，则需要封装目标MAC地址为本地网关MAC地址，将数据发送至路由器处，由路由器代为转发。

1.8 IPV4地址详解

IPV4地址：32位二进制构成  点分十进制标识

IPV6地址：128位二进制构成 冒分十六进制标识

IPV4地址：使用子网掩码进行网络位和主机位的区分

1.8.1 存在ABCDE五类地址：

ABC类为单播地址。

D类为组播地址。  

E类为保留地址。

ABC类为单播地址----既可以当做源IP使用，也可以当做目标IP使用，每一个单播地址都标识着一个唯一的节点；只有单播地址可以作为源IP。

D类：为组播地址----只能作为目标IP使用。

E类：用于科研。

1.9 基于IP地址的第一个8位进行分类

A类：1-126  前8位为网络位

B类：128-191  前16位为网络位

C类：192-223  前24位为网络位  

D类：224-239  不分网络位和主机位

E类：240-255        

特殊地址

1.127  环回地址 127.0.0.1-127.255.255.255

用作排错历程分析

2.255.255.255.255   受限广播地址  

3.主机位全0

192.168.1.0   255.255.255.0  不是单播地址，不能被设置为IP地址，代表一个网段。 网络号   

4.主机位全1

192.168.1.255/24  不是单播地址，不能被设置为IP地址，

直接广播地址  

5.0.0.0.0   代表没有地址   代表所有地址  

6.169.254.0.0/16    本地链路地址  自动私有地址  

2 OSI七层模型与网络协议

数据链路层：介质访问控制层MAC+逻辑链路控制层LLC

逻辑链路控制层LLC：对数据惊醒校验，只保障数据完整性；同时增加FCS（校验核），校验数据完整性。

应用层：抽象语言----编码

表示层：编码---二进制

网络层：IP 互联网协议  

数据链路层：介质访问控制层MAC+逻辑链路控制层LLC

物理层：物理硬件

应用层 表示层  会话层：都是对数据进行加工处理的

传输层 网络层 数据链路层 物理层 ：对数据的运输 到达对端做出工作

会话层：提供会话号，同软件不同进程的程序在同时接收发消息时，他们会拥有相同的IP地址MAC地址，此时，就需要会话层分别给予不同的会话号去区分。

PDU：协议数据单元  对不同层封装的数据单元标识

应用层-----数据报文

传输层-----数据段

网络层-----数据包

数据链路层------数据帧

物理层------比特流

HTTP  tcp  80  超文本传输协议  

HTTPS  TCP  443  （HTTP+SSL（TLC）） 安全传输协议

FTP  tcp  20/21  文件传输协议

TFTP  udp 69  简单文件传输协议

Telnet   tcp  23  远程登录标准协议  

SSH  tcp  22  安全外壳

DNS  UDP/TCP  53   域名解析协议

DHCP  UDP  67/68   动态主机配置协议

<Huawei>-----用户视图  仅具有查询权限，不能进行配置操作

<Huawei>display ip interface brief  查看每个接口的IP配置情况

<Huawei>system-view   进入系统视图

Ctrl+Z  直接弹回用户视图

[Huawei]------系统视图  

[Huawei]sysname R11  更改设备名称

[R11]interface g 0/0/0 进入0/0/0接口

[R11-GigabitEthernet0/0/0]quit  返回上一层  

Tab键   自动补全命令

？=查询后续可执行的命令

[R11-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 24 在该接口上配置IP地址 IP地址为 192.168.1.1/24

[R11-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0  与上述命令相同

[R11-GigabitEthernet0/0/0]display this   查看当前视图下的配置

[R11]display current-configuration   查看当前所有的配置操作-----查看缓存中的配置  

将该设备中的缓存配置保存至闪存中

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，为了能够使用户方便访问，而不用去记忆那些繁琐的IP地址。  通过主机域名，最终得到对应的IP地址，这个过程就叫做域名解析。

DNS协议运行在UDP协议之上（TCP也存在），使用端口号53

还是一个典型的 C/S架构   既有DNS客户端  也有 DNS服务器