Day1
目录
一、基础知识
1、什么是HCIA？
HCIA ---华为体系初级网络工程师
HCIP --- 中级
HCIE --- 高级
2、什么是计算机网络？
云技术---云计算---分布式计算(多台计算机一起计算)
云存储
1）计算机技术
抽象语言---电信号
eg：1+2--》编程语言--》机器语言（编码）--》二进制（要对照编码表）--》电信号
抽象语言--编码 应用层
编码--二进制 表示层
二进制--电信号 介质（硬件）访问控制层
处理电信号 物理层
老式的算盘知道嘛？ 如果说算盘就是物理层的设备，那么介质访问控制层就是这双拨动算盘的，"手"。
2）通信技术
1946年2月14号----第一台电子计算机 1876年----贝尔获得电话专利----公共交换电话网----电路交换（人工）----1888年（机械）
阿帕网 ----- 互联网（internet)
最早的计算机网络 --- 对等网（两台计算机）
二、扩大网络规模
1.增加网络节点的数量
2.延长传输距离
后面都是针对这两个方面进行延伸
1、增加网络节点数量
设备的接口变多==》增加了网络节点数量
1）网络拓扑结构
1.直线型（总线型）
2.环形拓扑结构
3.星型拓扑
4.网状拓扑
5.混合型拓扑---多环形拓扑
性价比最高的拓扑结构：星型拓扑
2、延长传输距离
两大阻碍：信号衰弱 信号畸变
后面将围绕这两大问题进行解决
1）传输介质
双绞线
RJ-45双绞线 --- 由8根铜丝构成，分为四组，两两向绞 RJ-45：水晶头的型号 铜丝：导电性好（第二），性价比高 两两相绞：减少电磁干扰 线类----超5类线----1000Mbps---100米（信号衰弱） -- 线类越高=》铜丝越粗，绞得越紧=》抵消电磁干扰的效果越好 分类：屏蔽双绞线：在铜丝外、绝缘皮内裹了一层绝缘皮（金属可以屏蔽电磁信号） 非屏蔽双绞线
平常我们办的宽带：假如电信说是100M的宽带，但我们在下载文件的时候达不到这个速度。 这是问什么呢？是电信诈骗嘛？ 非也。其实是二者的计算单位不同：
传输速率的单位：bps = bit / s 100Mbps 文件的单位：byte 而：1byte = 8bit
速率的计算公式=100/8*0.85
0.85：抵消一些东西： 1、进制： 宽带 1000Mbps=1Gbps 1000Kbps =1Mbps 进制：1000 文件 进制：1024
2、添加一些东西辅助传输
光纤
传递信号--光信号 传输介质--光导纤维
电信号--光信号：发光二极管、注入式激光二极管 光信号--电信号：光电二极管
分类： 单模光纤：注入式激光二极管---信号畸变小 多模光纤：发光二极管
有两个接头：分别负责 收、发 数据
电话线：模拟信号：让电波模仿声波 网线：数字信号：0、1=》电脉冲信号
2）放大器（中继器）
--- 物理层设备--- 5倍传输距离
eg：墨迹淡了，放大器不识字，只能用笔 "描" 一下——》解决了信号衰弱问题
还有 信号畸变 的问题==》不能无限延长
3）集线器（Hub）
和放大器相比：接口多
存在的问题及解决
按重要程度排序：
1、地址 ----1.全球唯一2.格式统一 MAC地址---- 所有芯片在出厂时都具有的厂家赋予的串号，这个串号全球唯一且格式统一 ----- 都是由48位二进制构成------为了方便识别和区分，转换为12位十六进制标识---- 二层地址 前24位 ---- 厂家的标识 ， 后24位 --- 厂家赋予芯片的串号
物理地址: DC-41-A9-53-46-BB ipconfig/all----通过CMD命令查询MAC地址 也会有这种形式：DC41-A953-46BB
源MAC地址（SMAC），目标MAC地址（DMAC)
2、冲突--CSMA/CD（载波侦听多路访问 / 冲突检测技术）-- 排队
如果碰巧多台主机同时检测到线路空闲，然后同时发送数据，还是会冲突，检测到冲突以后 重新发送数据的时候各自会设定一个随机时间再发送， 如果再次冲突，再设定随机时间。。。。。。
3、安全 4、延迟
4）交换机
交换机的作用：
0，增加端口密度 1，无限延长传输距离 2，完全解决冲突 --- 同一时间所有节点可以同时收发数据 3，实现单播 --- 一对一地通讯
交换机 --- 二层设备
传输距离问题：
eg：字迹变淡、变潦草，但交换机认字，又重新抄写一遍 ->>解决了信号畸变
电信号来到交换机以后，转换为了二进制， 离开交换机的时候，再把二进制转换为电信号
冲突问题：
数据不再是电信号，而是变成了二进制
单播：
交换机的转发原理：数据进入到交换机，交换机先看源MAC，将源MAC地址和进入接口的映射关系记录在MAC地址表中，之后基于目标MAC查看MAC地址表。如果，MAC地址表中存在记录，则按照记录进行单播；否则，则进行泛洪 --- 除了进入的接口外，将数据转发给交换机剩余所有的接口
泛洪范围
交换机的一个接口可以对应多个MAC地址，一个MAC地址只能对应一个交换机接口 MAC地址泛洪攻击：dos --- MAC地址泛洪攻击
MAC地址老化时间 --- 默认为300s，可以调
因为交换存在泛洪现象，所以网络的范围有限。 网络之间是一个一个的孤岛
5）路由器
1，隔离泛洪范围 --- 路由器的一个接口对应一个泛洪范围 2，转发
应用层 表示层 网络层 介质访问控制层 物理层
IP地址 --- IP --- 互联网协议 IPv4 --- 32位二进制 --- 点分十进制 IPv6 ---128位二进制 --- 冒分十六进制
IPv4 地址: 172.31.23.63
00000001 == 1 00000010 == 2 00000100 == 4 00001000 == 8 00010000 == 16 00100000 == 32 01000000 == 64 10000000 == 128 ------- 次方轴
十进制 --- 二进制 --- 凑 172.31.23.63 128 64 32 16 8 4 2 1 10101100.00011111.00010111.00111111
二进制 --- 十进制 --- 加 10101100 128+32+8+4=172 00011111 16+8+4+2+1=31 00010111 16+4+2+1=23 00111111 32+16+8+4+2+1=63
网络位 --- 网络位相同，则代表在同一个泛洪范围 网络位不同，则代表在不同的泛洪范围 主机位 --- 在同一个泛洪范围内区分不同的主机
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 --- 255.255.255.0 1代表网络位，0代表主机位
ping --- 给对方发送一个ICMP协议的数据包 --- 检测网络连通性的工具 ICMP中有一个Echo包：给对方发送一个数据包，然后再强制让对方回复一个数据包
ARP协议 --- 地址解析协议 --- 通过一种地址获取另一种地址
广播地址 --- 48位二进制全1的MAC地址 --- FFFF-FFFF-FFFF 广播 --- 逼交换机泛洪 广播域 = 泛洪范围
ARP的工作原理：ARP发送广播请求包(源ip、目标ip，源mac、广播地址等)，所有广播域范围内的设备都会收到这个请求包。所有收到广播请求包的设备会先记录数据包中源IP和源MAC的对应关系到本地的ARP缓存表中，记录完之后，查看请求的IP，如果不是自己本地的IP地址，则直接将数据包丢弃；如果是自己本地的IP，则以单播的形式回放ARP应答。在之后数据传输中，优先查看本地的ARP缓存表，若本地没有记录，则再发送ARP请求
ARP缓存表老化时间 --- 180s PC>arp -a --- 查看ARP缓存表 ARP欺骗：ip可改变，接收端信任后来的ip。可以进行冒充，然后盗取信息。
ARP的分类 正向ARP --- 通过IP地址获取MAC地址 反向ARP --- 通过MAC地址获取IP地址 免费ARP --- 1，自我介绍 2，检测地址冲突