HCIA学习笔记#1

第一天

HCIA----即华为认证的初级网络工程师（HCIP为高级，HCIE为专家级）

那首先认识什么是网络，

网络是将点与面相互连接起来的平台，这里的连接对象就可是计算机。

那什么是计算机，

世界上第一台计算机于1946年发明且用于军事领域计算弹道，计算机可理解为将人类语言转化为机器语言并传输的工具。就是模拟信号转化成二进制再转化成电信号。

将其工作原理暂分为4层

应用层抽象语言---编码

表示层编码---二进制

介质（硬件）访问控制层二进制---电信号

物理层处理电信号

那么如何连接，

这里借鉴到人类的通信方式，1876年发明电话，通过电信号实现通讯。

将两台计算机通过一条“电线”连接就组成了网络的雏形。（电线就是网线，例如RJ-45双绞线，由八根铜丝组成分4组两两相绞）

网络的基本要求，

足够大的范围，足够多的节点。

怎么实现？

1.延长传输距离

（1）用更好的网线，RJ-45双绞线为超五类线，1000Mbps传输100米，可用超678类。（屏蔽双绞线：水晶头套有金属外壳用来屏蔽信号。非屏蔽双绞线则没有）

（2）使用同轴电缆，以前有线电视的信号线，中间有一根铜丝套绝缘层后再套一层金属网用来屏蔽信号，基本淘汰。

（3）光纤传输，由光导纤维组成，传递的是光信号。（电信号---光信号：单模光纤—发光二极管，双模光纤—注入式激光二极管。光信号---电信号：光电二极管）

但是要解决信号会衰减，畸变的问题。

衰减：放大器（中继器）---工作在物理层---加压---集线器（hub）

畸变：交换机【1】

2.增加网络节点数量

通过网线拓扑

直线拓扑（总线型）

P-P-P-P-P

环形拓扑

星型拓扑

（性价比最高）

网状拓扑

混合型

(啥都有)

网络连接通信的其他要求

一对一通信即单播

给予设备身份---MAC地址---芯片出厂时自带身份码由厂家烧录的串号，由48位2进制构成的。前24位是厂商标识，后24位为厂商分配的串号---二层地址

又叫物理地址：计算机win+r 输入cmd,输入ipconfig/all---查看MAC地址，SMAC源地址，DMAC目标地址---设备发送数据时会携带SMAC和DMAC

可让网络中的设备同时收发数据---没有冲突（尽可能小的延迟）

冲突---电流，信号相遇会产生冲突，冲突范围叫冲突域（一个集线器在同一个冲突域）

可通过CSMA/CD---载波侦听多路访问/冲突检测---排队解决（无法解决排队造成的延迟问题，也无法做到同时收发）

如何解决冲突实现单波，

1.交换机---二层设备

转发原理：数据来到交换机，交换机先查看源MAC地址，之后将源MAC地址和进入接口的对应关系记录在MAC地址表中。之后再看目标MAC地址，根据目标的MAC地址查看MAC地址表。如果MAC地址表中存在记录则直接按记录中的接口进行单播。如果没有记录，则进行泛洪。

MAC地址表存在300秒老化时间，无刷新则清除。（黑客可将MAC地址表占满实现MAC地址泛洪攻击）

泛洪，除了接入的接口外，其余所有接口都发送一遍。该泛洪到的区域为泛洪范围。

注意交换机的一个接口可以对于多个MAC地址，但一个MAC地址只能对应一个交换机接口。

2.路由器---网络层

应用层

表示层

网络层

介质（硬件）访问控制层

物理层

（1）隔离广播域---路由器的一个接口对应一个广播域

（2）转发数据

除MAC地址外，还需要一个IP地址，IP---互联网协议---IPV4：32位二进制构成---例192.168.23.101---点分十进制

---IPV6：128位二进制构成---冒分十六进制

IPV4地址

128 64 32 16 8 4 2 1

00000001 ---1

00000010 ---2

00000100 ---4

00001000 ---8

00010000 ---16

00100000 ---32

01000000 ---64

10000000 ---128

-----次方轴

注意实际IPV4地址没有标点分段，标点分段仅仅是为了使用者观看和使用。

IP又分两段，

网络位：如果网络位相同，则代表在同一个泛洪范围

主机位：在同一个泛洪范围中，通过主机位区分不同的主机

举个栗子

192.168.1.101

11000000.10101000.00000001.01100101

11111111.11111111.00000000.00000000-----1代表网络位，0代表主机位---又称子网掩码，一定是由连续的1和0组成。

配置好IP地址和子网掩码就可以实现同一个广播域内设备的通讯。

如何验证是否连接成功

ping一下就好了，PING是检测网路连通性的工具。本质是发送一个ICMP协议的数据包，对方收到

后需要回包，如果正常收到回包则代表网络可达。

PING是如何知道目标MAC地址的

ARP协议---地址解析协议，通过一种地址获取另一种地址

ARP的转发原理-- ARP发送广播请求包,所有收到ARP请求包的设备都将先记录数据包中源IP和源MAC的对应关系，记录在本地ARP缓存表中，之后再看请求的IP地址，如果不是本地的IP地址,则直接丢弃数据包;如果是本地的IP地址,则将以单播的形式回复ARP应答包。之后,如果再发送数据，则先查看本地的ARP缓存表,如果表中有记录，则按照记录转发,如果没记录,则将发送ARP请求获取。

广播---主动让交换机泛洪

广播地址为全F(48位二进制全一的MAC地址)

广播域==泛洪范围

PC查看设备ARP缓存表命令行输入arp -a

ARP缓存表存在180秒老化时间，无刷新则清除。

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.检测地址冲突；2.自我介绍

（本文为初学者学习笔记，若有错误之处，感谢大佬指正！）

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