HCIA课时学习

第一课时

什么是网络？

作用：信息传递、资源共享

网络是由网络链接设备通过传输介质将网络终端设备连接起来，进行信息传递、资源共享的平台。

网络连接设备：路由器，交换机

传输介质：网线、光纤、同轴电缆

网络终端设备：PC、服务器、摄像头、电视

OSI开放式系统互联模型      七层参考模型      由ISO提出一套标准
应用层 : 通过人机交互来实现各种各样的服务
表示层 : 编码解码加密解密
会话层 : 发现 建立维持 终止会话进程

传输层:
1、通过端口号来区分不同的服务

        端口号0-65535端口号分类:
                    静态端口号 : 1-1023            一个端口号对应一个服务，呈永久绑定关系

                    动态端口号:1024-65535     一个端口号对应一个服务，呈暂时性绑定关系

                    0为特殊端口号，保留使用，一般在网络编程中使用，代表所有端口号
2、提供可靠的传输
        TCP传输控制协议            面向连接的可靠传输协议     面向连接--三次握手、四次挥手
                （可靠:确认重传排序流控）
        UDP用户数据报文协议    非面向连接的不可靠传输协议
3、数据分段：MSS最大段长度1480B    MTU 最大传输单元1500B

                        字节、位单位换算 8位=1字节
                        传输速度:100M宽带  最大传输 (下载)速度是?       带宽/8*80%-85%

                        家用宽带、企业宽带、专线
                        数据的封装和解封装

网络层 :   通过IP地址来逻辑寻址。 编址、寻址

数据链路层 :
        MAC媒介访问控制子层通过MAC地址来进行物理寻址
        LLC 逻辑链路控制子层     为上层服务提供FCS校验

物理层 : 定义电气电压、光学特性 接口规范

物数网传会表应/应表会传网数物 OSI牛X

第二课时

OSI/RM
        * 开放式系统互连参考模型
        * 背景:
                —— 1979年由ISO(国际标准化组织) 颁布
        * 核心思想 --- 分层
        * 什么叫分层:分层是一种工业化的流水线作业思想，比如拿快递行业来讲，我们可以招7个              人每个人既要当S运输司机又可以当快递员、分拣员、接待员、包装员、入库员、称重员这            样招人就特别难，如果招7个人每人各分别做一项工作那么就好招人也容易提升工作效率，            每个人做好本职工作把任务交个下一个人就可以，按照一定的流程把这个7个人按照流程组            织好就行了。

             定义:属于同一层的不同协议具有相同或者相近的作用及目的，不同层次间的协      议具有明显的差异性。每一层都在下一层所提供的服务的基础上提供增值服务。

        * 分层的目的
        1.降低层次之间的关联性，某一层的协议增加或减少不影响其他层次协议的工作。
        2.便于标准化的制定。
        3.便于学习和了解计算机层次。

OSI七层参考模型

 应用层

            ———应用层作用：为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务。

            ———常见应用层协议：http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)等

***面试会问：什么是协议？

                        共同约定的标准

                                例：你说中文，我也说中文

表示层

作用：1.数据的解码与编码

           2.数据的加密与解密

           3.数据的压缩与解压缩

***L2——L7   L(layer---层)从第二层到第七层

会话层

作用：建立、维护、管理应用程序之间的会话。

功能：1.对话控制

           2.同步

传输层

主要任务：管理两个节点之间的数据传输，比如是否送到、是否正确、一次传输多少个数据等。                      抽象的来讲，提供的是应用进程间的逻辑通信。

传输层地址：接口号···与网络层不同，这是计算机内部用来区分不同的应用程序。

端口号取值范围：0—65535（0一般不作为传输层的端口号）

知名端口号 : 1-1023
         * 主要用于标定特定的服务
        域名系统(DNS)-TCP/UDP端口 53

        超文本传输协议(HTTP)-TCP端口 80

        简单邮件传输协议(SMTP)-TCP端口25

        邮局协议(POP)-TCP端口110

        Telnet---TCP端口 23

        动态主机配置协议一UDP端口 67 和端口 68

        文件传输协议(FTP)-TCP 端口 20 和端口21

网络层

传输层负责建立主机间进程与进程之间的连接，而网络层负责数据从一台主机到另一台主机之间的传递。

数据链路层

1.由介质访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）两个子层构成。

2.数据的尾部增加一个帧校验和序列（FCS）。

        保证数据的完整性

        使用方法：CRC--循环冗余算法

数据链路层的作用:
        --在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把顿从跳(结点)移动到另一跳(结点)数据链路层的功能:
        --组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制 。

物理层

物理层的作用:
        --负责把逐个的比特从一跳(结点)移动到另一跳(结点)

物理层功能:
        --定义接口和媒体的物理特性
        --定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模式(单工、半双工、全双工)
        --定义网络物理拓扑(网状、星型、环型、总线型等拓扑)

数据的封装与解封装

        面试官会问：什么是三层设备/七层设备？

                这台设备能够解封装到几层，这个设备就是几层设备。

封装前--封装后：上三层--数据报文

                            传输层--数据段

                            网络层--数据包

                            数据链路层--数据帧

                             物理层--比特流

TCP/IP--传输层---TCP和UDP

        1.用户数据报文协议（UDP）

        *简单

        *无连接

        *低开销

        *尽力传递

        *使用UDP的应用：

                域名系统（DNS）：视频流，IP语音（VoIP）

        2.传输控制协议

        *面向连接

        *可靠传输

        *流控（流量控制）

        *使用TCP的应用：

                Web浏览器，电子邮件，FTP

TCP和UDP的比较

TCP	UDP
面向连接	无连接
速度慢	速度快
可靠传输	不可靠传输
20字节头	8字节头

三次握手和四次挥手

三次握手

四次挥手

跨层封装：网络层跨过传输层直接封装到数据上 

                要想跨过传输层，就要传输层相关的作用，包括1.标识--Identification

                                                                                             2.标志--Flags

                                                                                              3.片偏仪

TTL

        0——64，64——128，128——192，192——255

        看看TTL的值在那个范围里面，在那个范围里面，就用这个范围的最大值减去你所ping出来的TTL的值。

TCP和UDP的协议号

TCP	UDP
6	17

第三课时

TCP的工工作模式--全双工
三种工作模式：
1.单工--只能接收或只能发送
2.半双工--接受发送只能执行一个功能
3.全双工--可以同时收发

IP地址--互联网的每一个节点都从在IP地址
版本：IPV4、IPV6、IPV9

适用范围：
1.私有地址：本地为一性（局域网），免费使用  192.168.X
A:10.0.0../8
B：172.16.0.0/16-172.31.0.0/16
C:192.168.0.0/24-192.168.255.0/24
NAT技术可以把外网的共有地址当作我们的私有地址使用
2.共有地址：全球唯一性（互联网），付费使用  211.X.X.X

*IPV4地址的分类
IPV4地址-32位的二进制数  192.168.1.1--IPV4地址
*点分十进制：由点区分的十进制
十进制转换的时候从128、64、32、16、8、4、2、1开始，有1的就加相应的数字，若为0，则跳过，之后再加相应的数！
        **IPV6不分共有和私有

*IPV4地址根据第一个八位，区分了
A---1-126       00000000-01111111
B---128-192   10000000-10111111
C---192-223   11000000-11011111
D---224-239   11100000-11101111
E---240-254   11110000-11111110
0、127、256--特殊的IP地址

*0.0.0.0/0--无效地址/缺省地址/默认地址
表示可以认识所有的IP地址
*127.0.0.1--本地巡回地址
用于检测TCP/IP协议栈道是否能够正常的封装与解封装数据（用于按测网卡的好坏）
PC中，在系统安装完成后默认存在
*255.255.255.255-受限广播地址，只能作为目标地址使用
*169.254.X.X--本地私有地址--当PC无法通过自动获取IP地址的方式获取IP地址时，PC会自动产生一个IP地址，即169.254.X.X

*192.168.1.00000000/24（主机位全0的地址）
主机位全0的地址代表本网段内素偶有的IP地址--192.168.1.0--192.168.1.255
192.168.1.111111111/24（主机位全1的地址）
主机位全1的地址代表本网段内的广播地址

***主机位全1的地址和主机位全0的地址不能给主机使用
可用地址范围：192.168.1.0/24（192.168.1.1/24-192.168.1.254/24）
可用地址数量：254--2^主机位数位数-2

其中ABC为单播地址、D类地址为组播地址、E类地址科研使用（保留）
单播地址：既可以作为源地址，也可以作为目标地址使用。
组播地址：仅可以作为目标地址使用。

*一个完整的IP地址必须存在子网掩码
   子网掩码（netmask）  作用：区分网络位和主机位
   网络位：标识此IP地址处于那个广播区域内
   主机位：可以给主机分配的IP地址
   192.168.1.1  255.255.255.0--置1部分为网络位，置0部分为主机位

*主类网：ABC三类地址拥有默认的子网掩码
A：255.0.0.0     /8
B：255.255.0.0     /16
C：255.255.255.0     /24（前24位为网络位）

****面试管会问：IP地址分为哪几类？
A、B、C、D、E（加具体数字区间）

YCP/IP
应用层（总和应用，表示，会话层）
传输层
Internet层（网络层）
网络访问层（数据链路和网络层）

*****面试官会问OSI和TCP/IP区别    
区别
*相同
   都是模型化
   下层为上层服务，每层相互独立不同
*不同
   OSI模型是先有模型后有应用
   TCP/IP先有应用，再有模型
   TCP/IP是四层模型 (五层--对等模型)  OSI七层
   TCP/IP仅支持TCP/IP网络

*PDU--- 协议数据单元
   应用层--->数据报文
   传输层 ---> 段
   网络层--->包
   数据链路层--->顿
   物理层--->比特流

二进制和十进制之间的转换：

***借一位，划分两段
        192.168.1.0/24+1
        192.168.1.00000000/25
        192.168.1.0/25
可用地址范围: 192.168.1.1/25-192.168.1.126/25
        192.168.1.10000000/25
        192.168.1.128/25
可用地址数量: 27-2=126

***借二位，划分四段
        192.168.1.0/24 +2
        192.168.1.00000000
        192.168.1.00000000
        192.168.1.01000000
        192.168.1.10000000
        192.168.1.11000000

        192.168.1.0/26
        可用地址范围: 192.168.1.1/26-192.168.1.62/26

        192.168.1.64/26
        可用地址范围: 192.168.1.65/26-192.168.1.126/26

        192.168.1.128/26
        可用地址范围: 192.168.1.129/26-192.168.1.190/26

        192.168.1.192/26
        可用地址范围: 192.168.1.193/26-192.168.1.254/26
                                可用地址数量: 2^6(主机位)-2=62

/25  255.255.255.128（255.255.255.10000000）

/26  255.255.255.192（255.255.255.11000000）

***借三位，分八段
        192.168.1.0/24 +3
        192.168.1.00000000/24+3
        192.168.1.00000000--0
        192.168.1.00100000--32
        192.168.1.01000000--64
        192.168.1.01100000--96
        192.168.1.10000000--128
        192.168.1.10100000--160
        192.168.1.11000000--192
        192.168.1.11100000--224

可用地址数量：2^5（主机位）-2=32

****借四位，分十六段
        192.168.1.0/24+4
        192.168.1.00000000
        192.168.1.00000000--0
        192.168.1.00010000—16
        192.168.1.00100000—32
        192.168.1.00110000—48
        192.168.1.01000000—64
        192.168.1.01010000—80
        192.168.1.01100000—96
        192.168.1.01110000—112
        192.168.1.10000000—128
        192.168.1.10010000—144
        192.168.1.10100000—160
        192.168.1.10110000—176
        192.168.1.11000000—192
        192.168.1.11010000—208
        192.168.1.11100000—224
        192.168.1.11110000—240

可用地址数量：2^4（主机位）-2=16

例题：

192.168.1.0/22 需要划分5段地址

192.168.0.0/25

192.168.0.128/25

192.168.1.0/25

192.168.1.128/25

192.168.2.0/25

192.168.2.128/25

192.168.3.0/25

192.168.3.128/25

192.168.00000010.00000000