初见HCIA ——入门篇 学习笔记（一）（网络基本概念）
系列文章目录
初见HCIA——入门篇 学习笔记(一)（网络基本概念）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(二)（ICMP和ARP）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(三)（TCP和UDP）.
初见HCIA——入门篇 （VRP 补充篇）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(四)（静态、RIP、OSPF）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(五)（DHCP和FTP传输）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(六)（VLAN及三层交换机）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(七)（链路聚合和 NAT（acl）地址转换）.
目 录
- 系列文章目录
- 前言
- 一、初识网络
-
- 1.到底什么是网络？
- 2通信模型
- 二、传输介质
-
- 1.什么是传输介质
- 2.冲突域
- 3.CSMA/CD
- 4.双工模式
- 三、以太网的帧结构
-
- 1.ISO发布的OSI模型
- 2.TCP/IP协议的四层模型
- 3.帧的格式
- 4.帧传输
- 5.单播、组播、广播
- 三、IP地址
-
- 1.IP地址的组成
- 2.IP地址的分类
- 3.特殊地址
前言
第一次接触HCIA，有很多好奇的地方。经过一天的学习，感觉网络的基础很重要，很多的概念性词语是要去掌握的，有很多需要理解和记忆的地方。在此分享今天的学习内容。
一、初识网络
1.到底什么是网络？
简单来说，从手机终端–>接入交换机（接入层）–>汇聚交换机（汇聚层）–>核心交换机（核心层）–>防火墙（边界设备）–>运营商的过程。
注：网络架构容易和通信架构混淆。
2通信模型
通信原理和邮政系统类似，通信的效率更高。此图为数字通信的模型图：
二、传输介质
注：一般在物理层，从下往上来了解整体的网络结构。
1.什么是传输介质
传输介质从有线和无线的方向，可以分为两个方面，下图为基本思维导图。
注：想入门网络，以下的最基本的概念一定要了解。
2.冲突域
类似于HUB，当一个设备发送的时候，其他设备也发送，就会产生冲突。产生冲突、干扰的设备，所在的区域，叫做冲突域。
3.CSMA/CD
- CSMA
载波侦听（Carrier Sense），意思是网络上各个工作站在发送数据前，都要确认总线上有没有数据传输。若有数据传输（称总线为忙），则不发送数据；若无数据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。
- CD
多路访问（Multiple Access），意思是网络上所有工作站收发数据，共同使用同一条总线，且发送数据是广播式。“冲突检测”是指发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧。
注：我的理解是，是一种冲突检测的算法。当一条总线中有许多的终端，其中一个设备要发送数据时，要先判断总线中是否有其他的设备正在发送，如有则等待，否则，则发送。
在发送时，如果有多个设备同时发送，要各退随机时间，再次发送。
4.双工模式
双工模式：
- 单工：单向传播，只能是向一个方向发送。
- 半双工：双向发送，但是一次只能有一个通信（不能同时收发）例如：10BASE
- 全双工：指通信的双方都可以随时向对方发送数据，也可以随时接收对方的数据。 例如：100BASE
此处引用百度的一张图帮助理解。
三、以太网的帧结构
以太网：以太网是一种计算机局域网技术，目前也用在广域网中。
注：一般在工作在物理层，和数据链路层。
1.ISO发布的OSI模型
1.应用层 2.表达层 3.会话层 4.传输层 5.网络层 6.数据链路层 7.物理层
优点：
分工协作、利于产业化、对网络工程师而言从上到下有利于查找错误。
缺点：
任务量不同，传输层和网络层任务过多。
2.TCP/IP协议的四层模型
IETF互联网工程任务小组
1.应用层(将OSI的上三层融合为一层)
2.传输层
3.网络层
4.链路层
著名的TCP/IP协议 ，实现技术是封装–解封装。
数据封装（Data Encapsulation）：笼统地讲，就是把业务数据映射到某个封装协议的净荷中，然后填充对应协议的包头，形成封装协议的数据包，并完成速率适配。
解封装：就是封装的逆过程，拆解协议包，处理包头中的信息，取出净荷中的业务信息数据封装和解封装是一对逆过程。
应用层封装（PDU）、传输层封装（报文）、网络层（包）、链路层（帧）
3.帧的格式
- 大帧
|DMAC|SMAC|TYPE|DATA|FCS|
Ethernet II>1536
- 小帧
|DMAC|SMAC|LENGTH|LLC|SNAP|DATA|FCS|
802.3<1500
传数据的时候多用 Ethernet II的大帧。
Ethernet II的TYPE=0x0800时，表示IP；TYPE=0x0806 ，则表示ARP。
控制多用802.3的小帧。
其中LLC中包括了
- DSAP
- SSAP
- CONTRL
其中SNAP中包括了
- org code
- type
4.帧传输
DMAC:从网卡接受数据时，看DMAC是否为自己的MAC，是则接受，不是则不接受。
MAC：物理地址，且唯一。48个二进制，分成3组或6组，前24位是厂商，后24位是厂商分配的。
Windows下：cmd–ipconfig/all
Linux下：ip addr or ifconfig
5.单播、组播、广播
- 单播：一对一，只发送对象是一个
- 组播：一对组，发送对象是多组
- 广播：一对全部，发送对象一定范围内的全部 （MAC的广播：ffff-ffff-ffff）
三、IP地址
注：IP地址：32位二进制组成，十进制表达，分4组，每组8个二进制。IP地址主要是网络中的地址
1.IP地址的组成
- 像地址一样。
地址=大概的范围+范围中的一个具体的点
- IP地址可以类比
IP地址=网络位+主机位
网络位就是一个范围，主机则是其中具体的点
2.IP地址的分类
其中A、B、C类（如下图）由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。
-
单播
-
组播：
D 1110XXXX（224~239）
E 1111XXXX（240~255）
3.特殊地址
- 127.0.0.1~127.255.255.255 是回环地址：代表本机的地址
- 0.0.0.0 所有网段
- 255.255.255.255广播地址
- X.X.X.255 段内的主机全为1，（全部的主机），段内广播
- 私有地址：这些地址是不会被Internet分配的，它们在Internet上也不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但通过技术手段仍旧可以和 Internet通讯（NAT技术）。
10.0.0.0 ~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255