HCIA --- 网络基础

OSPF七层参考模型：

应用层抽象语言输入和输出抽象语言-->编码

表示层编码-->二进制

会话层应用程序内部到地址，区分程序内各个会话

上三层均为应用程序处理加工数据，上三被统称为应用流层

下四层负责数据的传输和转发，统称为数据流层

传输层提供端口号，分段（受MTU限制） TCP/UDP

网络层 Internet 协议 -- IP地址

介质访问控制层（数据链路层）= LLC + MAC 控制物理硬件

物理层

LLC：逻辑链路控制层

MAC：介质访问控制层

网络变大：

节点（终端）增加 -- HUB 集线器
传输距离-- 中继器（放大器）-不能无限延长

集线器网络下的问题：

安全 2、延时 3、地址 4、冲突--电流在物理介质上直接相遇

地址：MAC地址 --网卡芯片的串号--48位二进制构成--16进制显示

全球唯一，出厂时烧录到网卡芯片中；

冲突：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测 --排队

核心要求： --- 网桥 ---> 交换机

无限的传输距离
没有冲突--- 所有节点可以同时收发属于它自己的数据
单播 --- 一对一的隔离通讯

交换机的作用：--工作在二层

提供的端口的密度（继承了集线器）
理论上的无限传输距离 --- 识别、编写再转发的方案
没有冲突--- 识别、存储再转发
基于MAC，识别、记录、查询一对一转发

交换机工作在介质访问控制层，将电流与二进制进行识别转换

交换机的工作过程：

当数据电流进入交换机接口时，交换机先将其识别为二层二进制（将被识别为数据）；交换机可以识别数据中的MAC地址部分；交换机先查看数据帧中的源MAC地址，然后将其与进入的接口编号映射记录到本地的MAC地址表（MAC表中记录各个MAC对应的接口）；再查看数据帧的目标MAC地址，然后查询本地的MAC表中是否拥有该目标对应接口的记录；若存在记录将向该接口唯一转发（单播）；若没有记录将洪泛该流量；

洪泛：除流量的进入接口外，其他所有接口复制转出；

IPV4地址：32位二进制构成；点分十进制标识

由网络位和主机位组合而成；前面存在一段对应不同的洪泛范围（网络位）；后面一部分为该设备在该范围内唯一标识（主机位）；每个IP地址后均携带一个子网掩码，子网掩码的作用在于区分IP地址中的网络位与主机位

网络位和主机位区分依赖子网掩码；子网掩码由连续1+连续的0构成；连续1对应网络位，连续0对应主机位；

ARP：地址解析协议通过对端的一种地址来获取对端另一种地址的方案

通过对端IP地址获取对端MAC的行为需要用到广播机制

广播：迫使交换机进行洪泛行为（目标MAC全F，该MAC在网络中实际不存在）

大--->无限距离、无冲突、单播--->交换机--->MAC地址-->洪泛--->洪泛的范围-->路由器

-->IP地址--->ARP ---> 广播--->广播域（洪泛域）；

端口号：0-65535 1-1023 注明端口固定给服务器的服务端口

1024-65535 高端口动态端口随机分配给终端对应各个进程

MTU：最大传输单元，默认为1500字节

UDP：用户数据报文协议 -- 非面向连接的不可靠传输协议

仅完成传输的基本工作

TCP：传输控制协议 ------ 面向连接的可靠传输协议

在完成传输层的基本工作之上，还需要进一步的保障传输的可靠性

面向连接：通过TCP的三次握手机制建立端到端的虚拟链路；

可靠传输：4种可靠机制 ------ 确认、重传、排序、流控（滑动窗口）

名词注解：

PDU：协议数据单元 ------ 每层数据的计量单位

上三层 ------ 报文

传输层 ------ 段

网络层 ------ 包

数据链路层 ------ 帧

物理层 ------ 比特流

封装：数据从高层向低层加工处理的过程，过程中数据包将不断变大

解封装：数据从低层向高层的一个读取、识别过程，过程中数据包将不断变小

DNS ------ 域名解析服务：该服务器记录各个网站IP与对应域名；用于终端查询和解析

ARP：地址解析协议

正向ARP：已知同一网段其他节点的IP地址，通过二层广播（目标MAC全F）来获取对方 MAC地址

反向ARP：已知本地的MAC，通过对端来获取本地的IP地址

无故ARP：在设备刚获取或使用IP地址，将主动向外进行一次正向ARP，被请求的IP地址，为本地的IP地址；其作用在于检测该网段内使用存在其他节点和本地使用相同的IP地址（地址冲突检测）

TCP/IP 协议栈道模型，实际工程使用模型：

OSI 开放式系统互联参考模型 ------ 7层模型

带宽计算：速率约等（带宽/8）*85%

PV4地址（32位二进制构成，点分十进制标识）

IPV4地址分类：

ABCDE5类

其中ABC为单播地址 D为组播地址 E类保留，用于科研

单播地址：唯一地址，一个单播地址只能标定一个节点，唯一既可以为目标IP，也可以为源 IP地址的地址；------------因此节点配置的IP地址只能为单播地址

基于第一段即可分辨分类：

A：1-126

B：128-191

C：192-223

D：240-239

E：240-255

ABC三类的区别在于默认子网掩码长度不同：

A 255.0.0.0 B 255.255.0.0 C 255.255.255.0

特殊地址：

主机位全0：网络号，用于标识一个广播域

192.168.1.00000000 255.255.255.0 = 192.168.1.0 255.255.255.0

不是一个单播地址，不能配置为一个设备的IP地址；

192.168.1.0 255.255.255.0 = 192.168.1.X 255.255.255.0

简写：192.168.1.0 255.255.255.0 = 192.168.1.0/24

主机位全1：直接广播地址

192.168.1.11111111/24 = 192.168.1.255/24

不是一个单播地址，不能配备为一个设备的IP地址

32位全1：受限（路由器）广播地址

255.255.255.255

32位全0

0.0.0.0 （1）没有DHCP时作为无效地址（2）所有 ------ 缺省路由

127 ------ 环回地址 127.0.0.1 本地系统自带，用于测试本地系统的网络组件
本地链路、自动私有 169.254.0.0/16

终端在多次广播自动获取IP失败后，本地自动生成的临时IP地址，网络位169.254，主机位随机产生，可以用临时单广播域通讯

VLSM 可变长子网掩码 ------ 子网划分

通过延长子网掩码的长度，起到从原来的主机位借位到网络位，实现将一个网络号切分为多个；每个新生的子网，主机变少；增加网络号，减少每个网络号中的用户数量；

切记：将一个网段划分为多个子网后，在网络中该母网将不能配置为可用IP

CIDR 无类域间路由 ------ 取相同位，去不同位；将多个网络号逻辑的合成一个；

子网汇总 ------ 汇总后，汇总网段的掩码长于主类掩码
超网 ------ 汇总后，汇总网段的掩码短于主类掩码