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

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

 TCP/IP四层模型 --- TCP/IP标准模型

TCP/IP五层模型 --- TCP/IP对等模型

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

 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