HCIP第一天

HCIP --- 华为认证体系下的高级网络工程师

抽象语言 ---- 电信号

抽象语言 --- 编码

编码 ---- 二进制

二进制 ---- 电信号

处理电信号

HCIP第一天_第1张图片

OSI参考模型 OSI/RM

开放式系统互联参考模型

ISO ---- 国际标准化组织 --- 1979

OSI参考模型的核心思想:分层 --- 上层协议再下层协议提供服务的基础 上再提供增值服务。

应用层 --- 提供人机交换的接口。可以将抽象语言转换为编码

表示层 --- 将编码转换为二进制

会话层 --- 维持网络应用和网络服务器之间的会话连接。

传输层 --- 实现端到端的传输 ---- 应用到应用之间的传输 ---- 端口 号(传输层的地址) --- 区分和标定不同的应用 ---- 16位二进制构 成 --- 0 - 65535(0一般不作为传输层的端口使用)1 - 65535;其中 1 - 1023称为知名端口号,用来标定已知的服务。 ----- SPORT,DPORT

网络层 ---- 实现主机间的逻辑寻址 --- 通过IP地址(逻辑地址 --- 本 身可以发生变化的地址,因为IP地址本身就是为了区分和标定不同的广播 域,所以,当设备处于不同的广播域中时将使用不同的IP地址进行标 定。) --- SIP,DIP

获取对方IP地址的方法:

1,直接知道对方的IP地址

2,通过域名获取对方的IP地址

3,通过APP或应用程序访问服务器

4,通过广播获取

数据链路层 ---- 控制物理硬件 --- 将二进制转换为电信号 --- MAC地 址 --- 所有芯片出厂时厂商烧录的串号(物理地址) --- 48位二进制构 成 --- 1,全球唯一;2,格式统一 ---- SMAC,DMAC --- 实现主机间的 物理寻址

获取目标MAC地址的方法: ARP协议 ---- 地址解析协议 ---- 通过一种地址获取另外一种地址

正向ARP:已知目标IP地址,获取目标MAC地址

工作过程:首先,主机通过广播的形式发送ARP请求,通过 IP地址请求MAC地址。因为是广播                         帧,所以,广播域内所有 的设备均会收到这个请求,设备收到后,先将数据包数据包                     中的源IP和源MAC的对应关系记录在自己本地的ARP缓存表 中。然后,再看请求的IP                     地址,如果请求的不是自己的IP地 址,则将直接丢弃数据包。如果请求的是自己的IP                     地址,则 进行应答。之后,再进行通讯时,将优先查看本地的ARP缓 存表,若有记                       录,则按照记录中的MAC地址添加;若不存在 记录,则再发ARP请求获取。

 反向ARP :已知目标MAC地址,获取对方IP地址

免费ARP:利用正向ARP的工作原理,请求自己的IP地址。

1,自我介绍;2,检测地址冲突。

物理层:处理和传递电信号

TCP/IP模型 --- TCP/IP协议簇

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 TCP/IP四层模型 --- TCP/IP标准模型

TCP/IP五层模型 --- TCP/IP对等模型

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PDU --- 协议数据单元

L1PDU

L2PDU

。。。

L7PDU

应用层 --- 报文

传输层 --- 段

网络层 --- 包

数据链路层 --- 帧

物理层 --- 比特流

封装和解封装

我们一般把数据从应用层开始到数据链路层的加工过程称为封装,反过程称为解封装 封装 --- 将每一层最重要的数据添加到原始数据当中,来实现这一层的 功能。

应用层 --- 应用需要进行封装,但是,封装方式取决于不同的应用

传输层 --- 端口号 --- TCP UDP

网络层 --- IP地址 --- IP协议

数据链路层 --- MAC地址 --- 以太网协议

物理层

TCP/IP模型和OSI模型的区别:TCP/IP模型支持跨层封装

TCP/IP的跨层封装一般应用在直连设备之间的近距离通讯。

跨层封装主要存在两种形式:

1,跨四层封装 --- OSPF

2,跨三,四层封装

 

TCP --- 6

UDP --- 17

协议号 --- 由8位二进制构成 --- 0 - 255 ---- 可以用来标定跨层封装 的上层协议

OSPF ---- 对应的协议号为 --- 89

MTU --- 最大传输单元

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 SOF --- 帧首定界符

MAC --- 介质访问控制层

LLC --- 逻辑链路控制层 --- 提供分片和标定数据类型号的作用

IP地址 --- IP协议 (互联网协议)

IPV4 --- 32位二进制构成 --- 点分十进制

IPV6 --- 128位二进制构成 --- 冒分十六进制

IPV4地址分为两部分 --- 一部分叫网络位,一部分叫主机位 --- 子网掩 码(由连续的0和1组成的,其中1代表网络位,0代表主机位)

网络位相同,代表属于同一个广播域;网络位不同,则代表在不同的广播 域。

主机位主要用于区分同一个广播域中的不同主机。

192.168.1.1

255.255.255.0

IP地址的分类

A,B,C --- 单播地址 --- 既可以作为源IP也可以作为目标IP使用

D --- 组播地址 --- 只能作为目标IP使用,不能作为源IP使用。

E --- 保留地址

A:0XXX XXXX ---- (0 - 127) 1 - 126

B:10XX XXXX ---- 128 - 191

C:110X XXXX --- 192 - 223

D:1110 XXXX --- 224 - 239

E:1111 XXXX --- 240 - 255

A:对标大型网络 255.0.0.0

B:对标中型网络 255.255.0.0

C:对标小型网络 255.255.255.0

在IP地址空间中,有一部分地址被称为私网IP地址,其余的被称为公网IP 地址。

A:10.0.0.0 - 10.255.255.255 --- 相当于一个A类网段

B:172.16.0.0 - 172.31.255.255 ---- 相当于16段B类网段

C:192.168.0.0 - 192.168.255.255 ---- 相当于256个C类网段

我们一般将使用私网IP地址通讯的网络称为私网,将使用公网IP地址通讯 的网络使用公网。

特殊IP地址

1,127.0.0.1 - 127.255.255.254 ---- 环回地址

2,255.255.255.255 --- 受限广播地址

3,主机位全1的地址 ---- 192.168.1.255/24 ---- 直接广播地址

4,主机位全0的地址 ---- 代表一个范围,代表一个网段

5,0.0.0.0 ---- 1,没有地址;2,任意地址

6,169.254.0.0/16 --- 本地链路地址/自动私有地址

VLSM --- 可变长子网掩码

192.168.1.00000000/24

         192.168.1.0 0000000/25     192.168.1.0/25

          192.168.1.1 0000000/25      192.168.1.128/25

CIDR --- 无类域间路由

取相同,去不同 --- 针对的是二进制

 192.168.1.0 0000000/25     192.168.1.0/25

192.168.1.1 0000000/25       192.168.1.128/25

192.168.1.0/24

路由器会默认生成直连网段的路由信息 ---- 1,接口双UP;2,接口必须 配IP地址

获取未知网段的路由信息:

静态路由:由网络管理员手工配置的路由条目

动态路由:所有路由器上开启同一种路由协议,之后,通过路由器之 间沟通,协商,最终计算生成路由条目。

静态路由的优点:

 1,不会占用额外的资源

2,因为选路由管理员决定,所以,相对更加合理

3,更加安全

静态路由的缺点:

1,在复杂打网络环境中,配置量较大;

2,静态路由无法基于拓扑的变化而自动收敛。 ---- 静态路由仅适 用于小型简单的网络环境中。

 静态路由的基本配置

方法一:[r1]ip route-static 192.168.3.0 24 192.168.2.2 --- 直接 写下一跳 --- 需要递归查找出接口

方法二:[r1]ip route-static 192.168.3.0 24 GigabitEthernet 0/0/1 ---- 只写出接口 ---- 需要激活路由器的代理ARP功能

              [r2-GigabitEthernet0/0/0]arp-proxy enable --- 激活接口代理 ARP的功能

               代理ARP --- ARP一种类型,激活后,路由器将查看收到的ARP请求 包,基于ARP请求                  的IP地址查看路由表,若本地路由可达,则将冒充 对方IP给请求者回复ARP应答。将                      MAC地址写成自己的MAC地址,之后 数据发到本路由器上,再帮忙进行转发。

方法三:[r1]ip route-static 192.168.3.0 24 GigabitEthernet 0/0/1 192.168.2.2 --- 直接写好下一跳和出接口

方法四:[r1]ip route-static 192.168.4.0 24 192.168.3.2 --- 直接 写下两跳,但是需要递归查找,必须提前将递归的路由写好才行

[r1]arp static 192.168.2.1 00e0-fcc3-80dc ---- 手工绑定ARP关系

静态路由的拓展配置 1,负载均衡 --- 当路由器访问同一个目标具有多条开销相似的路径时, 可以让流量拆分后延多条路径同时传输,可以达到叠加带宽的效果。

2,手工汇总 --- 当路由器可以访问多个连续子网时,若均通过相同的下 一跳,可以将这些网段进行汇总计算,之后仅编辑到达汇总网段的静态路 由即可,以达到减少路由条目数量,提高转发效率的目的。 合理的子网划分和汇总可以减少路由黑洞的产生。

             lr2]ip route-static 192.168.0.0 22 12.0.0.1

3,路由黑洞 --- 在汇总中,若包含网络内实际不存在的网段时,可能使流量有去无回,浪费链路资源。

     合理的子网划分和汇总可以减少路由黑洞的产生。

4,缺省路由 ---- 一条不限定目标的路由条目。查表时,若本地所有路 由均未匹配,则去匹配缺省路由。

 [r1]ip route-static 0.0.0.0 0 12.0.0.2

路由黑洞和缺省路由相遇,将100%出环。

5,空接口路由 --- 防止路由黑洞和缺省路由相遇成环。在黑洞路由器上 配置一条到达汇总网段指向空接口的路由

          1,路由表的匹配原则:最长匹配原则(精准匹配原则)

          2,空接口的作用:NULL 0口,一条路由的出接口为空接口,则将匹 配到该路由的数据包              直接丢弃。 

           [r1]ip route-static 192.168.0.0 22 NULL 0

6,浮动静态路由 --- 通过修改静态路由的默认优先级,实现静态路由的 备份效果

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