HCIA——华为体系初级网络工程师

一、网络基础知识

1、什么是网络？

利用网络传输介质把世界上各个位置的计算机设备、计算机节点连接起来形成的网状结构。

功能：信息传递、资源共享

2、计算机（电脑）

世界上第一台电子计算机——1946年（美苏冷战），美国（宾夕法尼亚大学）

用于军事领域的科学计算

（最早）科学计算是计算机最主要的功能

3、数据传输层次

抽象语言（人类语言）——应用程序——编译——编码：应用层

编码——转化为二进制（0、1）：表示层

路由器：网络层

二进制转化为电信号：介质（物理层）访问控制层（二层）

处理电信号（CPU）：物理层（一层）

表示层之下的所有数据都用二进制体现

在网络世界传递的数据不是直接的数据，而是经过转化的数据。

算力有限--对等网--扩大网络

4、扩大网络

（1）增大网络传输距离（2)增加网络节点数量

增大网络传输距离——中继器（放大器)

增加网络节点数量——集线器

网络传输介质（网络中发送方与接收方之间的物理通路）:

·同轴电缆（早期，速率低，耐用，传输距离长，抗干扰强，成本高；外导体屏蔽层：屏蔽外界干扰，防止信号失真、信号衰减）

·双绞线RJ-45(组成：8根铜丝（4根铜丝传递数据，4根供电，两两相绞；分类:屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线

·光纤(分类:单模、双模； 光信号与电信号互相转化:光电二极管）

·无线传输

（1)中继器（放大器)——物理层--已淘汰

因为网络中不能仅靠换线延长传输距离

构造：中间金属铜片，外包盒子，两个接口

功能:能导电，外接电源power（解决信号衰减）

缺点：max5倍延长（无法解决信号失真）

网络拓扑结构：

直线型（总线型）:实施简单，但不安全且网络稳定性差（容错率差），两端传输距离远、速率慢

环形：较直线型好，但还是差

星形：四周发散，传输距离较近，但不安全（中间设备是公共的），使用较多，性价比高

树形:（星型结构变种）一个方向发散，使用较多，性价比高

网状（全连）：两两之间连接起来，网络稳定性高，传输距离短，性能最好

(2)集线器（中间设备）

由于中继器只能延长部分距离以及无法解决信号失真问题

实际上就是多接口的中继器（放大器），能外接power（解决信号衰减）

由于连接的设备多引起问题:

a.安全问题

b.延迟问题（浪费时间）

c.地址问题

d.冲突问题——电流与电流在导体中相遇会碰撞抵消，造成通讯障碍

二、协议，网络体系

为解决地址问题：MAC地址(cmd输入ipconfig)

MAC地址（物理地址）——为了区分和标识不同的网络设备

特征：唯一性（全球唯一），格式统一,48位二进制构成，由16进制方式表示，前24位二进制代表不同厂商，后二十四位代表每个厂商分配的串号

为解决冲突问题——CSMA/CD技术

CSNA/CD技术——载波侦听多路访问/冲突检测技术，简称“排队”：

检测到有电流（有人使用）其他人等待，检测不到了(别人发完）就可以发了（无法彻底解决冲突问题）

中继器、集线器（物理层，一层设备）层次简单无法解决问题

交换机（网桥）——介质访问控制层（二层）的设备：实现二进制和电信号之间的转换。

目标：接口数量、无限的传输距离（交换机可以做到读写和重写的操作，解决信号衰减、失真）、完全没有冲突（电流已经转化为二进制，数字不会相互抵消）、一对一单播

交换机的转发原理：当交换机收到一个数据包后，首先会记录数据包中的SMAC（源地址）和对应接口（每个接口都有编号）的对应关系形成MAC地址表，之后在转发过程中会查看这张MAC地址表，如果这张MAC地址表中有记录则单播转发，如没有则洪范。

记录--查看--单播/洪范

洪范（群发)——除了接收到这个数据包的接口外，向其他所有交换机的接口复制转发一次该数据包。

接口设备改变/存储空间有限——MAC地址表老化时间300s         200节点

路由器（网络层）

作用：隔离洪范范围；流量的转发——单播的转发

不同洪范范围的通讯借助路由器，洪范范围内部的通讯依靠交换机

IP地址（三层，cmd输入ipconfig中的ipv4地址，会随着洪范范围的不同改变）区分不同洪范范围的通讯

IP地址（Internet protocol）——32位二进制，用点分十进制的方式来表示

11000000.10101000.000000001.00000001     32➗4=8

128 +64 =192

128 +0 +32 +0 +8 =168

192.168.1.1

00000001=1 

00000010=2

00000011=3

00000100=4

00001000=8

00010000=16

00100000=32

01000000=64

10000000=128

128 64 32 16 8 4 2 1 

192.168.99.122

128+64=192  128+0+32+0+8=168 0+64+32+0+0+0+2+1=99 0+64+32+16+8+0+2+0=122

转为11000000.10101000.01100011.01111010

仅靠IP无法完成区分，ip+子网掩码--区分

子网掩码：32位二进制构成，必须由连续的0或连续的1 组成

子网掩码用来标识IP地址的网络位和主机位，子网掩码为1的部分对应的 IP地址为网络位

 网络位---网络位如果相同，则代表是同一个洪范范围的通讯，如果网络位不同，就不在一个洪范范围

主机位：代表一个洪范范围的不同主机

三、ENSP软件的使用

ping——检测网络连通性

ARP协议——网络地址解析协议（已知一种地址获取另一种地址的协议）

正向ARP——已知目标的IP地址获取目标MAC地址

反向ARP——已知目标的MAC地址获取目标IP地址

免费ARP——检测IP地址是否冲突

工作半径---一个洪范范围（一个广播域）
正向ARP---已知访问目标的IP地址，获取对端的MAC地址的用途，首先会发送一个目标MAC
地址为全F的MAC地址（48位二进制均为1的地址，如果目标MAC地址为全F则交
换机会强制洪范），其他设备接收到这个数据包后，会查看数据包中的目标IP地
址，如果是自身则会将自身的MAC地址进行回复，如果目标ip不是自身则仅将数
据包中源IP地址和MAC地址的对应关系记录起来（arp表），后续转发将优先查询
ARP表中记录的信息进行转发。
反向ARP---已知目标MAC地址获取IP地址
免费ARP---自我介绍，检测网络ip地址冲突

tab——快速补全配置

[HUAWEI]quit——回退到上一个视图

〈HUAWEI〉system—view

[HUAWEI]sysname R1——改名

〈R1〉system—view

[R1]interface

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0——进入路由器接口

[R1—GigabitEthernet0/0/0]ip ad

[R1—GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.4 ？

[R1—GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.4 24或者192.168.1.4 255.255.255.0

[R1—GigabitEthernet0/0/0]display ip interface brief——查看接口IP地址配置

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