计算机网络基础
HCIA --- 华为认证的初级网络工程师
HCIP --- 华为认证的高级网络工程师
HCIE?--- 华为认证的专家及网络工程师
计算机网络
计算机网络主要是运用通信技术和计算机技术，
搭建的一个信息收集、发布、存储、处理和应用的载体。
最后通过包交换的方式达到一个资源共享的目的。
图解
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一、计算机技术
1、网络的由来
阿帕网 --- 1946年2月14日诞生自美国
OSI（open system internet connection --- 开放式系统互连参考模型）七层参考模型
应用层 --- 将抽象语言转化为编码
表示层 --- 将编码转化为二进制
会话层 --- 保持网络应用和网络服务器之间的连接
传输层 --- 实现端到端的传输，应用到应用的传输
网络层 --- 封装IP地址
数据链路层 --- 二进制转电信号，封装MAC地址
物理层 --- 处理电信号
2、网络的演变
对等网 --- 增大网络规模 --- 中继器，放大器（延长传输距离 --- 解决信号衰弱，无法解决信号畸变） --- 延长5倍传输距离
??--- 网络拓扑（增加网络节点数量） --- 直线型、环型、星型（性价比最高）网状、混合型、树型
3、传输介质
- RJ-45双绞线（网线）--- 8跟铜丝组成，分为4组，两两相绞（为了抵消电磁干扰）
传输信号：电信号；传输介质 --- 铜丝
超五类线?--- 目前最常用
100Mbps（带宽进率1000，文件进率1024）?
带宽速率计算公式 --- 100 / 8 * 0.85 = 10.6
屏蔽双绞线 --- 在外界强干扰的情况下使用
非屏蔽双绞线
（2）光纤（两个头，一个接受数据，一个发送数据）?
传递的信号 --- 光信号；传输介质 --- 光导纤维（玻璃纤维）?
电信号 --- 光信号 ： 发光二极管，注入式激光二极管
光信号 --- 电信号 ： 光电二极管
光纤分为：
单模光纤：注入式激光二极管 --- 信号畸变小，传输距离远
多模光纤：发光二极管
4、网络拓扑结构
（1）直线型拓扑（总线型）
（2）环形拓扑
（3）星型拓扑 （性价比最高）
（4）网状拓扑
（5）混合型 --- 多环型拓扑
- 设备
（1）集线器（hub） --- 物理层设备
存在问题：
1、地址问题?--- （1）全球唯一；（2）格式统一
MAC地址 --- 所有芯片出厂时厂家烧录的一个串号，全球唯一。
48位二进制构成；前24位 --- 厂商的标识；后24位 --- 给厂商分 配的串号，用来区分不同的芯片
电脑查看MAC地址方法：（1）更改适配器选项
（2）ipconfig /all --- 通过命令行控制界面
2、冲突 --- CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测 --- 排队
3、安全
4、延迟
（2）交换机?--- 二层设备
作用：?
1、增加端口密度
2、可以无限延长传输距离
3、完全解决冲突 --- 所有主机同一时间可以同时收发数据
4、实现单播 --- 一对一的通信
交换机的转发原理：数据来到交换机，交换机先看数据中的源MAC地址，之后将源MAC地址和进入的接口的对应关系记录在MAC地址表，之后，看目标MAC地址，基于目标MAC地址查看MAC地址表。如果，MAC地址表中有记录，则将按照记录从对应的接口发出，实现单播；若没有记录，则泛洪 ---- 除了进入的接口外，交换机将数据转发给剩余的所有接口。
泛洪范围 ：交换机的一个接口可以对应多个MAC地址，一个MAC地址只能对应一个交换机的接口。
MAC地址泛洪攻击
MAC地址表的老化时间 --- 300S
（3）路由器 --- 三层设备
作用：
1、隔离广播域 --- 路由器的一个接口对应一个广播域
2、转发
- 协议
（1）IP --- 互联网协议
网络位 -- 网络位相同，则代表处于同一个泛洪范围；
主机位 -- 区分同一个泛洪范围内的各个主机
子网掩码 --- 由连续的1和连续的0构成?--- 1代表网络位，0代表主机位
分为：
IPV4 --- 32位二进制构成 --- 点分十进制
IPV6 --- 128位二进制构成 --- 万物互联 --- 物联网 --- 冒分十六进制
IP地址分类
A：0xxx ??xxxx ??1-126
B：10xx ??xxxx ??128-191
C：110x ??xxxx ??192-223
单播地址 --- 既可以作为源IP，也可以作为目标IP使用
D：1110 ??xxxx ??224-239 --- 组播地址，只能作为目标IP使用
E：1111 ??xxxx ??240-255 --- 保留地址
特殊IP地址：?
1、127.0.0.0 - 127.255.255.255 --- 环回地址
2、255.255.255.255 --- 受限广播地址 --- 只能作为目标IP使用
3、主机位全1 --- 192.168.1.255 --- 直接广播地址 --- 只能作为目标IP使用
4、主机位全0 --- 192.168.1.0 --- 网段 --- 网络号
5、0.0.0.0 ---- （1）代表没有IP；（2）可以代表所有IP
6、169.254.0.0/16 --- 自动私有地址/本地链路地址
通信方式：（1）单播；（2）组播；（3）广播
VLSM --- 可变长子网掩码（子网划分）
CIDR --- 无类域间路由 --- 汇总 --- 取相同，去不同
ping （PIN）---- 检测网络连通性的工具。实际杀昂是发送一个ICMP（internet control messagees protocol 网间控制报文协议）协议的数据包，特点是强制对方回包
（2）ARP协议 --- 地址解析协议 --- 通过一种地址获取另外一种地址
广播 --- 逼交换机泛洪
48位二进制全1 --- 12位十六进制全F --- 广播地址
广播域 == 泛洪范围
广播<>泛洪
ARP的工作原理：ARP发送广播请求包，所有收到广播包的设备都需要先将数据包中的
源IP1中，之后，再看请求的IP地址，如果请求的IP地址不是本地的IP地址，则直接丢
弃；如果请求的IP地址是本地的IP地址，则将进行ARP应答。之后，再发送信息时，优
先查看本地的ARP缓存表，如果有记录，则直接按照记录进行发送，否则，再发送ARP
请求，获取对方的MAC地址。
PC>arp -a --- 查看本地ARP缓存表
ARP缓存表老化时间 --- 180S
ARP欺骗 --- 后发包，更新ARP缓存表
ARP的分类
正向ARP --- 通过IP地址获取MAC地址
反向ARP --- 通过MAC地址获取IP地址 RARP
免费ARP --- 1，自我介绍；2，检测地址冲突；3，检测攻击行为
二、通信技术
1876 --- 贝尔获得电话专利 --- 公共交换网（电路交换 --- 人工搭建临时通路）--- 1888年机械代替人工