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HCIA - 80期笔记 HCIA - 80期笔记
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2024-01-07
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HCIA - 80期笔记
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课程说明:
1.城市-学习方向-名字 天津-HCIE-晴天
2.学习资料 群文件+百度云连接(群公告) 笔记+录屏
3.群作业
4.考勤信息 班主任请假
5.笔记 - 自己去写
6.课堂问题 - 当堂问
课下问题 - 问海飞老师 QQ:2558551943 (答疑时间,每天下午2点-晚上11点 )
7.上课时间 每周135晚上8-10点上课 9点左右休息十分钟
8.系统班 新知识 复习
第一节 - 网络的基本概念
Datacom - 数据通信
R&S - 路由交换 - 初级阶段 主讲路由交换
数据通信:某个设备产生了一个数据,借助整体的网络抵达目的地。
1946年:全世界第一台计算机诞生 - 军事 科研
1962年:古巴导弹危机
1969年:ARPA - 阿帕网 - ARPA net -- 问题:整个行业 网络没有标准
1977年:TCP/IP架构(标准)
1980年: ARPA net全面向TCP/IP架构迁移
1984年:ISO - 国际标准化组织机构 -- 制定各行各业的标准
OSI
- 开放式的系统互联 - 7层模型
TCP/IP
模型,全面推出
为什么要网络模型:
统一化
-
每个层级对应的功能,分层管理
-
故障定位
-
OSI:开放式系统互联 - 整个互联网分成了7个层级,7层模型
7-
应用层
6-
表示层
5-
会话层
====================================
网工:下四层
4-
传输层
TCP -
可以纠错
UDP -
无法纠错
作用:1.实现一个设备上不同应用的区分的 [端口] 2.按照不同协议实现纠错
3-
网络层
作用:
1.
全局角度定位一台设备 [IP] 2.路由
2-
数据链路层
作用:
1.
差错检测 2.提供链路上地址信息 [mac]
1-
物理层
作用:规范了传输介质的标准
传输介质:1.实现设备的连接 2.实现了数据传输
TCP/IP:传输控制协议/互联网协议 -- 定义具体的标准和协议
HCIA - 80期笔记
分区 系统班-笔记 的第 1 页
TCP/IP:传输控制协议/互联网协议 -- 定义具体的标准和协议
4-应用层
[应用层+表示层+会话层]
3-传输层
2-网络层
1-网络接口层
第二节 - 数据封装+传输介质
数据传输的形式:
1.
电路交换 - 通信前,维护一条逻辑意义上的链路,仅能传递两者数据,如果此时链路空闲,导致传输效率降低。
2.
报文交换 - 在数据之外,加上能够标识接收者以及发送者的信息
3.
分组交换 - 依然进行报文交换,不过将每个数据大小进行定义
报头:
为了能够实现每一层的功能,每一层在整体的数据之外,增加一些报头的参数,以此实现每一层的功能。
封装:
数据经过每一个层级、添加报头信息的过程,叫做数据封装。
基于同轴电缆进行组网,所有人都使用一条链路、一个网络,叫做 共享型网络。
冲突域
:在一定范围内,数据在发送
/
接收的过程中,产生了数据的冲突。
CSMA/CD
:载波侦听多路访问
/
冲突检测技术
先听后发
边发边听
冲突停发
随机延迟后重发
双绞线制作标准
/
线序:
568A
:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕
568B
:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕
半双工:类似对讲机。
全双工:类似打电话。
第三节 - 数据链路层及MAC地址
E2和IEEE 802.3的作用:定义帧头和帧尾的格式
以太网是现局域网组网的唯一标准。
1.FCS - 帧校验序列 ->算法:CRC循环冗余校验 (校验整体信息)
2.
Type - 标识上层协议 - 只能标识公有化协议
分区 系统班-笔记 的第 2 页
2.
Type - 标识上层协议 - 只能标识公有化协议
3.D.MAC - 目的mac - 接收者的mac信息
4.S-MAC - 源mac - 发送方的mac信息
ipconfig /all
mac地址:物理地址 网卡地址 硬件地址 - 网卡出厂自带 - 烧录进芯片里 全球唯一
在一个以太网络中,标识设备在链路上的什么位置。
MTU
:最大传输单元
存在每条链路上的概念。如果报文
MTU
值过大,而链路所能承载的
MTU
过小,会导致数据分片
/
丢弃。
mac地址概念:
1.
单播:
通信形式上,点对点,单对单的通信
数据封装时,源mac和目的mac都是单播mac,则为单播通信。
单播mac地址:从高位向低位(从左往右)第8位为0,且一定为0,其他任意。
2.
组播:
通信形式上,点对多点,单对多的通信,类似于qq群聊
组播mac地址:从高位向低位(从左往右)第8位为1,且一定为1,其他任意。
数据封装时,因为组播代表的是一组的集合,面向一组的通信,此时组播mac不能成为数据的源地址,仅能充当目的地址。
设备加组,要么通过应用,要么通过协议:
1.IGMP - 互联网组管理协议
2.利用应用软件实现自动加组
3.
广播
:通信形式上,点对所有,单对所有的通信。广而播之
/
强制的接受处理。
数据封装时,因为广播代表的是所有人集合,面向所有人的通信,此时广播mac不能成为数据的源地址,仅能充当目的地址。
广播mac地址:从高位向低位 48位全部为1,且一定为1。
发送者的动作:
有发送者填充源目mac信息,以及type字段标识上层协议,以及CRC检验,数值填充至FCS,信息都填充完毕之后,此时借助物理层,转变为二
进制比特流,从链路中传递。
a:目的mac为单播mac
b:目的mac为组播mac
c:目的mac为广播mac
a场景:
单播数据抵达接收端接口以后,接收者的动作:
1.
首先看目的
MAC
,是否是自己的mac,如果不是丢弃,如果是,则进行下一步;
2.
将数据也进行
CRC
检验,比对
FCS
字段,如果不同 则丢弃,如果相同,则进行下一步;
3.
查看type字段,交由type字段标识的上层协议处理。
数据链路层工作,结束。
b场景:
组播数据抵达接收端接口以后,接收者的动作:
1.
首先看目的
MAC
,查看自己本地是否加组,如果没加组丢弃,如果加组,则进行下一步;
2.
将数据也进行
CRC
检验,比对
FCS
字段,如果不同 则丢弃,如果相同,则进行下一步;
3.
查看type字段,交由type字段标识的上层协议处理。
数据链路层工作,结束。
c场景:
广播数据抵达接收端接口以后,接收者的动作:
分区 系统班-笔记 的第 3 页
广播数据抵达接收端接口以后,接收者的动作:
1.
首先看目的
MAC
,如果是广播,则直接进行下一步;
2.
将数据也进行
CRC
检验,比对
FCS
字段,如果不同 则丢弃,如果相同,则进行下一步;
3.
查看type字段,交由type字段标识的上层协议处理。
数据链路层工作,结束。
===================================================================
为什么以太帧的最小字节数为64字节?
答:以太网CSMA/CD的机制中发生冲突时需要重传的,如以主机A在给主机B发数据为例,首先主机A检测链路空闲,开始发送数据包,在同一时间主机B也要发送数据包给A,如果主机A发的数据包太小了数据包发完了也没
有检测到冲突,而主机B这是已经检测到了冲突,这时冲突信号传到主机A,主机A则认为数据包已经发完不会在重传这个数据包,则会造成数据丢失。
按照标准,10Mbps以太网采用中继器时,连接的大长度是2500米,最多经过4个中继器,因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位,因此也称该时间为512位时。这个时
间定义为以太网时隙,或冲突时槽。512位=64字节,这就是以太网帧最小64字节的原因现在基本上都是交换机或路由器直接连接计算机,集线器连接很少存在了,在交换机或路由器直接连接计算机时每个计算机与设备之间
都是一个独立的冲突域,是不会产生冲突的,因此,此时发送长度小于64字节的帧理论上是可以的,但为了遵循原有标准,考虑到有些集线器设备依旧在使用,因此保持最小帧长64字节不变。
第四节 - 网络层及IP地址
1Byte(字节)=8bit(位)
分片:将大小的数据切割成多个小的数据,以此实现数据的传输。
标识:
分片时,所有分片该数值都相同,标识是同一组数据。
flags:
MF
- 更多分片 如果置为1,代表后方还有分片;如果置为0,代表后方没有分片。
DF
- 不分片位 如果置为1,代表数据不可以被分片,数据大于mtu,则丢弃;
如果置为0,代表数据可以分片
片偏移:
分片后,子分片会保留跟原始数据相同的
IP
报头。
协议:
使用协议号,标识网络层之上的不同的服务
1=ICMP协议 6=TCP 17=UDP 89=OSPF
TTL
:生存时间
- 数据包经过了多少个三层设备 [自带
防环
手段]
防环:规定一些数值 255 128 64 - 不同厂商/系列设备不同
当ttl减为0后(该设备收到的报文中携带的ttl=1),数据会丢弃,并且向源端设备发送一个ttl超时。
环路:
数据在网络中转发,但是一直无法到达目的地,而无休止的在网络中循环的过程
IP地址:
全局定位的作用
mac地址 = 48位 = 48bit =
12位 十六进制数
十六进制 - 没有16 - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A-10 B-11 C-12 D-13 E-14 F-15
十六进制 - 一位 - 最大15
二进制 - 四位 - 最大15
16进制:2进制 = 1:4
十六进制
0
A=10
0
0
2
7
0
0
0
0
0
5
二进制
0000
1010
0000
0000
0010
0111
0000
0000
0000
0000
0000
0101
IP地址 = 32位 = 32bit =
4组
点分十进制
计算机 只能识别 二进制 0101010101 = 101010101 方便计算机处理的
十进制 = 192.168.1.111
11000000 10101000 00000001 01101111
分区 系统班-笔记 的第 4 页
11000000 10101000 00000001 01101111
十进制 = 逢十进一 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 没有10的
123 =
1x100 + 2x10 +3x1
=
1x10^2 + 2x10^1+3x10^0
= 1x10^(3-1) + 2x10^(2-1)+3x10^(1-1)
=100+20+3=123
二进制 = 逢二进一 = 0 1 没有2的
二进制的0和1在不同的位数表达的含义不同,0代表不取值,1代表的值和所在位数对应。
二进制
1
1
1
1
1
1
1
1
十进制
2^7=128
2^6=64
2^5=32
2^4=16
2^3=8
2^2=4
2^1=2
2^0=1
理论上,IP地址范围:0.0.0.0 - 255.255.255.255
最大:所有可变的二进制位都取1 255.255.255.255
最小:所有可变的二进制位都取0 0.0.0.0
第五节 - IP地址分类与VLSM
1100 0000. 1110 0000. 1111 0000.1111 1000 -- >求十进制
192.224.240.248 -- IP地址
IANA - IP地址分成了5大类
A类:第一个8位组的第一位 一定取值0 //掩码:255.0.0.0 - /8
0xxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx
最小:0.0.0.0
最大:127.255.255.255
B类:第一个8位组的前两位 一定取值10 //掩码:255.255.0.0 - /16
10xx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx
最小:128.0.0.0
最大:191.255.255.255
C类:第一个8位组的前三位 一定取值110 //掩码:255.255.255.0 - /24
110x xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx
最小:192.0.0.0
最大:223.255.255.255
D类:第一个8位组的前四位 一定取值1110
1110 xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx
最小:224.0.0.0
最大:239.255.255.255
E类:第一个8位组的前四位 一定取值1111
1111 xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx
最小:240.0.0.0
最大:255.255.255.255
A B C 三类地址 - 单播地址
-
D类 - 组播地址 - 只能作为逻辑地址存在,不能配置在设备的接口上
-
E类 - 保留地址 军事|科研
-
特殊地址
-
1. 0.0.0.0
//0.0.0.0-0.255.255.255 不可用
-
一、未指定的地址
-
二、路由层面:全网所有地址
-
2. 127.0.0.0
//127.0.0.0 - 127.255.255.255 不可用
-
环回地址 -用于测试内部TCP/IP协议栈使用 - 127网段全部规划给了本地
-
A类地址可用范围:1.0.0.0-126.255.255.255
分区 系统班-笔记 的第 5 页
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