HCIP课程全部内容

补充

OSI七层参考模型

第一章,TCP/IP协议栈

分组网络 --- 为了解决:即使通信线路被破坏也可以通过其他线路传输信号的技术

物理层

通信交换技术

电路交换

数据通信时,通信双方必须先建立一条双方独占的物理通信介质。

  • 连接建立
  • 数据传输 --- 数据传输拥有最小的传播延迟,没有阻塞行为。除非线路或节点故障,导致路径中断。
  • 连接释放

报文交换

通信双方以分组为单位,使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式。

  • 数据报分组交换
  • 虚电路分组交换

数据链路层

数据链路是两个节点之间的一条逻辑通道。目的:吧两个主机之间传输的数据信息,封装成帧。

介质访问控制

  • LLC子层 --- 逻辑链路控制 --- 负责数据的可靠传输,提供控制服务。
  • MAC子层 --- 介质访问控制 --- 负责数据帧的生成、传输和接收;以及数据校验。
共享介质型

一种多个设备共享一个通信介质的网络模式,在这种模式下,设备之间使用同一个传输通道进行数 据的发送和接收。

特点:1.半双工通信;

2.访问控制(中间的共享链路此刻又哪个设备使用)。

访问控制方式:

  • 争用方式 --- CSMA
  • 令牌传递方式 --- 应用在星型拓扑或者环型拓扑中
  • 特殊报文 --- 令牌;只有拥有令牌的节点,才可以发送数据信息。
非共享介质型

每个站点,直接连接交换机,由交换机负责转发数据帧的网络模式; --- 现在的以太网环境。

网络层

路由器功能:1.路由选择;2.分组转发

传输层

  • 面向连接的传输控制协议:TCP
  • 无连接的用户数据报协议:UDP

套接字 --- IP+端口;目的:用来唯一的标识网络中的一台主机及其上的一个具体进程。

DHCP协议

目的:为PC申请IP地址、掩码、网关、DNS等网络通信参数。

交换机转发原理

  1. 交换机收到电信号,电信号转换为二进制;进行数据校验,校验失败则丢弃数据帧。

  2. 根据二进制中的源MAC地址,以及报文的进入接口,形成对应关系,记录在MAC地址表中 --- 自学 习。

  • MAC地址表中的每一个表项,都存在300秒老化时间。
  1. 根据目的MAC地址,查找MAC地址表,如果存在表项,则单播转发;如果不存在表项,则洪泛。
  • 洪泛:除了流量的进入接口以外的接口,全部转发一份数据。
  • 而洪泛的范围被称为广播域

交换机数据帧传输方式

  • 直通转发
  • 碎片隔离
  • 存储转发

DNS --- 域名解析服务

目的:通过域名来获取对应的IP地址

URL --- 资源定位符;是包含了域名的信息;协议+域名+文件路径

DNS解析流程

DNS是基于UDP/TCP的53号端口传输数据

递归查询

DNS服务器如果不能直接响应解析请求,该设备将继续请求其他DNS服务器,直到查询到域名解析 结果。

特点:由DNS服务器逐层进行查找;每一次请求的发起者发生了变化。

迭代查询

DNS服务器如果不能直接响应解析请求,会向客户端返回一个可能直到结果的域名服务器的IP地 址,由客户端继续向新的服务器发起请求。

特点:由客户端发起请求;每一次请求的发起者不变。

路由器的转发原理

  1. 路由器收到报文后,根据目的MAC判断,如果是本地接收接口的MAC,则将数据链路层解封装;如 果不是则丢弃。

  2. 查看目的IP地址,如果是本接口IP,则继续解封装处理报文;如果不是,则查找路由表。

  • 路由表中存在表项,则转发数据;需要重新封装数据链路层,其中源目MAC地址会修改。
  • 不存在,则丢弃报文

路由表如何获取

第二章,TCP --- 传输控制协议

TCP报文段

TCP的可靠性

确认机制

TCP保证对方能够收到本端发送的数据段的方式,就是让对方回复一个确认报文段;而这个确认报 文段最重要的标志就是TCP头部中的ACK=1,同时激活确认序列号。 --- 逐段确认。

因为逐段确认机制,会导致TCP传输效率降低,以及存在窗口值参数,故TCP确认机制变更为累积确 认。发送多次报文,只需要接收到一次确认即可。

SACK --- 选择确认机制 --- 在确认报文的TCP首部中的Option字段中,携带自己已经收到的数据信 息;此时发送方就可以有选择性的重传数据,而不会重传丢失数据及之后的所有数据。是需要通信双方 进行协商的,如果双方都支持,则可以使用。--- 在TCP三次握手的前两次SYN报文中协商,与Option字 段中携带。

延迟确认机制:

  • 在没有收到2*最大段长度的数据为止,不做确认。
  • 最大延迟0.5秒回复确认报文。

捎带应答 --- 本地发送回执信息时,顺便携带某些数据信息。

排序机制

  • 排序机制依靠每个分段TCP首部中的序列号字段进行。
  • MSS(最大段长度) --- 决定数据段会被分割成多大的大小。
  • 该参数是在TCP建立握手过程中,通过前两个SYN报文段来进行协商确定的,被携带在TCP首部的可 选项字段中。 --- 如果MSS数值不同,则选择最小的MSS数值作为后续分段的标准。
    • MSS数值是跟随MTU数值确定的

重传机制

流控机制

TCP的拥塞控制

TCP面向连接

TCP连接建立 --- 三次握手

TCP连接断开 --- 四次挥手

第三章,园区网

园区网的发展

园区网的网络架构 --- 三层架构

第四章,VLAN(很重要)

VLAN优势:

  1. 灵活的构建工作组

  2. 限制广播域

  3. 增强局域网内部的安全性

  4. 增加了网络的健壮性

VLAN如何实现?

VLAN划分方式

Access接口特性

Trunk接口特性

hybrid --- 混杂接口

VLAN间路由

使用三层交换机

VLAN聚合 --- 可选 --- Super VLAN

ARP代理:由交换机代替某个主机来进行ARP应答,将交换机自己的MAC地址当做目标主机的PC进 行回复。

第五章,VRRP --- 虚拟路由器冗余协议(很重要)

VRRP基本概念

VRRP工作原理

VRRP报文

VRRP计时器

VRRP状态机

VRRP的主备选举 --- 优先级不相同

主备切换

工作过程

配置

第六章,STP --- 生成树协议(很重要)

802.1D生成树

STP基本概念

STP报文 --- BPDU

TCN BPDU

STP的角色选举

选举根网桥 --- RB

选举根接口

选举指定接口

阻塞非指定接口

STP接口状态机

STP收敛时间

配置

802.1W --- RSTP

RSTP改进点1:端口角色

改进点2:端口状态

改进点3:RST BPDU

取消了配置BPDU和TCN BPDU;从而设计了一个RST BPDU报文。

RST BPDU与配置BPDU非常相似

P/A机制 --- 加快收敛机制

改进点4:快速收敛机制

改进点5:对RST BPDU的处理

改进点6:保护功能

BPDU保护
根保护
环路保护
拓扑变更保护 --- TC保护

改进点7:拓扑变更机制的改进

802.1S --- MSTP

MSTP概念

MSTI要如何规划?

IST/CST/CIST

MSTP的端口角色和状态

MSTP的P/A机制

MSTP树形结构计算原理

参数解释
接口选举案例
配置

第七章,链路聚合

原理

手工链路聚合配置

链路的负载分担

LACP模式

简介

原理

LACP抢占机制

配置

第八章,网络类型及数据链路层协议

数据链路层协议

以太网协议 --- BMA网络

P2P网络

HDLC --- 高级数据链路控制协议

PPP --- 点到点协议

PPP会话

链路建立阶段 --- LCP

认证阶段(可选) --- PPP认证

网络层协议协商阶段 --- NCP

第九章,VPN --- GRE/mGRE(很重要)

GRE --- 通用路由封装

MGRE --- 多点通用路由封装

DSVPN --- 华为(动态智能VPN)

MGRE环境下的RIP运行

第十章,OSPF --- 开放式最短路径优先(很重要)

OSPF复习

基本概念

结构化部署 --- 区域划分

OSPF工作过程

OSPF数据包

OSPF状态机

第八种状态机,被称为Attempt状态;该状态处于down和init之间,代表OSPF已启动,但是hello 报文没有发送。该状态只有在NBMA网络中才会存在。等待管理员告知本地自己的邻居IP地址。

条件匹配

配置(基础配置)

OSPF报文格式

OSPF报文头部

Hello包

DD包

LSR包

LSU包

包含两个参数

  • LSA的个数
  • LSA(长度可变)

LSAck包

OSPF的接口网络类型

OSPF的不规则区域划分

OSPF的LSA

Type-1 LSA

Type-2 LSA

Type-3 LSA

Type-5 LSA

五类LSA的主要任务就是传递域外的路由信息;会在整个OSPF网络中传播。

Type-4 LSA

Type-7 LSA

OSPF路由撤销

OSPF的优化

NSSA补充

OSPF的扩展内容

OSPF附录E

OSPF的选路原则

第十一章,优化与控制

BFD技术 --- 双向转发检测

重发布

路由策略

第十二章,BGP(非常重要)

AS --- 自治系统

BGP发展历史

BGP简述

BGP的特征

BGP对等体

BGP特点总结

BGP的工作过程

BGP数据包

Open包

Keepalive包

Update包 --- 更新包、

Notification包

纯粹的告警机制;对等体发生变化、TCP断开、物理链路中断....本地发送该报文通知对方。

BGP状态机

BGP工作过程

BGP的防环措施 --- 水平分割

EBGP水平分割

IBGP水平分割

BGP的路由黑洞

BGP基本配置

BGP建邻的配置

BGP路由发布配置

BGP路由聚合

自动聚合

手工聚合

打破IBGP水平分割方案

路由反射器

联邦

BGP的选路原则

BGP负载分担

BGP社团属性(团体属性 --- community)

AS路径过滤器 --- 针对AS-Path属性

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