HCIA知识点汇总
- 网络基础
- OIS七层网络模型
应用层：最靠近应用程序的OSI层。由用户使用相应的接口实验服务 键入和输出 抽象语言--->编码
表示层：数据表示、安全、压缩。编码--->二进制
会话层：建立，管理，终止会话；负责在网络的两个节点之间建立、维持、终止通信。
上三层：应用程序处理数据的层面，上三层统称应用层。
下四层：负责数据传输和转发，下四层统称数据流层。
传输层：定义传输数据的协议和端口，数据分段（受MTU限制；MTU：最大传输单元，是包或帧的最大长度；在Ethernet中MTU为1500字节），TCP/UDP。
网络层：进行逻辑地址（ip地址）实现不同网络路径选择（路由器）将上层数据，加上源和目标的逻辑地址（IP地址）封装成数据包，；实现数据由源端到目标端的传输。
数据链路层：【LLC+MAC】LLC:逻辑链路控制层；MAC介质访问控制层。建立逻辑地址链接，进行硬件地址寻址，将上层数据加上源和目标地址（物理地址）封装成数据帧，MAC地址标识网卡的物理地址，建立数据链路。
物理层：规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。
- TCP/IP模型
基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是链路层、网络层、传输层和应用层。下图表示TCP/IP模型与OSI模型各层的对照关系。
?
TCP/IP协议族按照层次由上到下，层层包装。最上面的是应用层（包括http，ftp,等协议）。而第二层则是传输层，（包括TCP和UDP协议）。第三层是网络层，（包括IP协议，它负责对数据加上IP地址和其他的数据以确定传输的目标）。第四层是网络接口层，这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头，为最后的数据传输做准备。
?
3.交换机
交换机的作用：
- 提供端口密度（继承了集线器【HBU】的作用）。
- 基于数据识别再转发，实现了理论上的无限传输距离。
- 基于数据识别、储存和再转发，解决了冲突问题。
- 基于MAC地址识别、记录、查询，实现了单播通讯。
交换机在（MAC介质访问控制层）工作，将电流与二进制之间进行转换。
交换机的工作过程：数据电流进入交换机后，交换机先将其识别为二层二进制；之后识别数据帧中的源mac地址，记录到本地的MAC地址表中；（MAC表中记录各个MAC对应的接口），之后再关注数据帧中的目标MAC地址，再查询本地MAC表中是否有其记录，若存在记录，仅基于记录的接口唯一转发（单播）；??若没有记录将进行洪泛；
洪泛：除流量的进入接口外，其他所有接口复制转出；
4.IPV4 地址：由32位二进制构成，点分十进制标识。
Ip地址是由网络位和地址位共同组成，网络位对应洪泛范围，主机位标识范围内唯一。
每个ip地址都对应一个子网掩码，子网掩码的作用在于区分IP地址中主机位和网络位（子网掩码中连续1表示网路位，连续0表示主机位）
IPV4地址分类
ABCDE 五类地址
ABC类为单播地址 ?D类为组播地址 ?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；唯一及可以为目标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；
A类地址：8位网络位，24位主机位组成。前8位二进制为0xxxxxxx,转换成10进制就是0-127
0和127是特殊地址，所以A类的范围是1-126
B类地址16位网络位，16位主机位组成。B类范围128-191
C类地址24位网络位，8位主机位组成。C类范围192-223
D类地址224-239组播地址，不分主机位和网络位
E类地址240-255 保留地址，用于科研
特殊ip地址
- 127.0.0.1-127.255.255.255——环回地址（环回地址，是指不离开主机的数据包也就是说，这些数据包不会通过外部网络接口)。
- 255.255.255.255——受限广播地址—受路由器限制—只能作为目标IP使用
- 主机位全1——直接广播地址—只能作为目标IP使用
- 主机位全0——网段—网络号
- 0.0.0.0——（1.代表没有ip。2.代表任意ip。）
- 169.254.0.0/16——自动私有地址
VLSM
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
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；
（1）子网汇总 – 汇总后，汇总网段的掩码长于主类
（2）超网-- 汇总后，汇总网段的掩码短于主类掩码
CIDR-无类域间路由--汇总
做法:母网号一致，保留相同位，去除不同位
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.0.0/22--超网-
汇总后的子网掩码长度小于主类网子网掩码长度--超网
冲突：
解决方法:CSMA/CD技术—载波侦听多路访阔技术
载波侦听多路访问/冲突检测( CsMA/CD)
载波侦听—在CSHA/CD 访问方法中，要发送报文的所有网络设备在发送之前必须侦听。
多路访问—如果设备之间的距离导致一台设备的信号延时，则另一台设备可能没有检测到信号，从而也开始发送。冲突检测—当设备处于侦听模式时，可以检测共享介质中发生的冲突。
堵塞信号和随机回退—发送设备检测到冲突之后，将发出堵塞信号。这种堵塞信号用于通知其它设备发生了冲突，以便它们调用回退算法。回退算法将使所有设备在随机时间内停止发送,以让冲突消除。
核心思路：排队
ARP协议—地址解析协议
此时我们发现在数据链路层有通信地址，而我们的网络层也有通信地址，那也就是说设备之间通信既要知道IP地址也要知道MAC，那么这俩个地址在通信时必然要对应起来，如何对应就需要我们的ARP协议。
UDP用户数据报文协议 --- ?简单、无链接、低开销、尽力传递、
使用UDP的应用：域名系统（DNS 53端口）、视频流；IP语音
TCP传输控制协议 ?--- ? 面向连接、可靠传输、流控
使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件；FTP
URL （统一资源定位符） https（协议）：//www.baidu.com/（域名）
网络部署思路
1）拓扑设计 -- IP地址规划
2）实施
拓扑的搭建
配置
①底层--所有节点拥有合法ip地址
②路由 -- 全网可达
③策略 -- 优化 安全 规则
④测试
⑤排错
⑥维护
⑦升级
ARP：地址解析协议
通俗来说：我们发现在数据链路层有通信地址，而我们的网络层也有通信地址，也就是说设备之间通信及要知道IP地址也要知道MAC，那么这两个地址在通信的时候必然要对应起来，此时就需要我们的ARP协议。
ARP缓存表的老化时间 --- 180s
1、通过对端的一种地址来获取对端的另一种地址
通过对端IP地址获取对端的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）
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）
2、正反无敌ARP：
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）；
DHCP：动态主机配置协议
1、华为设备的DHCP默认租期为“24小时”。
2、成为DHCP服务器的条件：
1）该设备必须拥有接口或网卡连接到所要下放IP地址的广播域内；
2）该接口或网卡必须已经拥有合法IP地址，且可以正常通讯；
OSPF：链路状态性协议（开放式最短路径优先协议）
无类别链路状态IGP协议
1、链路状态性协议：
距离矢量特征：OSPF最为经典的代表
距离矢量特征：RIP
2、OSPF为了控制更新量会进行“区域划分”。
区域划分规则：
1）星型结构 --- 编号0骨干区域（中心），大于0为非骨干区域（分 支）非骨干区域必须直连骨干区域；
2）必须存在ABR --- 区域边界路由器 两个区域间互联的设备、
3、DR与用户之间传递的端号为224.0.0.6，用户之间传递用的是224.0.0.5。
4、骨干拥有两个接口的时候用/30分配，大于两个端口的用/29进行分配或在进行分化（/28等）。
5、OSPF的5种数据包：
Hello 邻居的发现，关系的建立；周期（10s）的保活 携带rid
Dbd 数据库描述包；本地数据库目录
Lsr 链路状态请求
Lsu 链路状态更新
Lsack 链路状态确认
Lsa --- 链路状态，具体一条一条路由信息或拓扑信息；但它不是一个包，是被lsu数据包来携带；
RIP：路由信息协议 距离矢量协议
1、存在V1/V2/NG（下一代IPV6专用）
基于UDP520端口工作；使用跳数作为度量；
更新方式：30s周期更新、触发更新。周期更新--保活 取代确认 优先级100；支持等开销负载均衡；
2、V1和V2的区别：
1）V1有类别协议，不携带子网掩码，不能区分子网划分和汇总；
V2无类别协议，携带子网掩码，进行VLSM和子网汇总，不支持超网；
2）V1广播更新--255.255.255.255
V2组播更新--224.0.0.9
3）V2支持手工认证：在更新源路由器上，所有更新发出的接口上配置。
3、链路状态性协议：
距离矢量特征：OSPF最为经典的代表
距离矢量特征：RIP
4、RIP更新周期缺省为30s，也就是说RIP每隔30s（存在一定偏移量） 在接口上洪泛一次Response报文。
5、路由器学习到一条RIP路由并将该路由加载路由表的同时，会为其启动老化计时器，当下一个更新周期到来时，该路由器将再次收到路由更新源的Response报文，如果在该报文中再次看到这条路由，此时路由器将刷新路由的老化计时器。老化计时器若超时，则该路由会从路由表中被删除，但是并不会从RIP数据库中删除。并且该路由的度量值会被设置为16，然后继续发送。
6、破环机制：
1）水平分割 --- 从此口进，不从此口出--直线拓扑中防环；最主要的作用是在MA网络中避免重复流量； MA网络--多路访问访问 -- 一个网段的节点数量不限制。
2）触发更新 --- 毒性逆转水平分割
3）最大跳数 --- 15跳 16跳为不可达
4）抑制计时器 --- 适当的修改计时器，可以加快协议的收敛速度；修改时，全网所有运行rip的设备建议一致；维持原有倍数关系；且不易修改的过小。
7、RIP为防止环路问题，选用的策略方法为：“最大跳数” “水平分割” “毒性逆转” “触发更新”。
8、宣告：
RIP宣告时，只能“宣告主类网段”。
1）激活--被选中接口可以收发rip的信息
2）共享路由--被选中接口的网段可以共享给本地的所有邻居；
9、V2的认证：
邻居间收发的RIP消息中进行身份核实口令添加；同时华为在接口开启认证后，所有rip的信息将被加密传输。（在接口上配置rip authentication-mode md5 usual cipher 123456）切记两两直连的邻居间，认证口令和模式必须完全一致。
10、沉默接口（被动接口） -- 仅接收不发送路由协议信息；只能用于连接用户终端的接口；不能用于直连路由器邻居的接口，否则邻居间将无法共享路由信息（[r1-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0）
11、加快收敛：RIP计时器 30s更新 180s失效 180s抑制 300s刷新，适当的修改计时器，可以加快协议的收敛速度；修改时，全网所有运行rip的设备建议一致；维持原有倍数关系；且不易修改的过小。（[r1-rip-1]timers rip 30 180 300 抑制计时器不修改）
12、缺省路由：在边界路由器上定义缺省源头信息后，将向内网发布缺省路由；之后内部路由器将自动生成缺省路由指向边界路由器方向； 边界路由器指向ISP的缺省路由，依然需要手写。
[r3-rip-1]default-route originate
静态路由
默认：
1、仅存在直连网段的路由
2、路由器默认以一个网段作为目标
非直连网段为未知网段；获取未知网段的方法：
静态路由 – 手写
动态路由 — 路由器间协商、沟通、计算自动生成
静态路由的写法：
[r1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
下一跳：流量下一个进入接口的ip地址