HCIP day1

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应用层    抽象语言 键入和输出  抽象语言-->编码
表示层    编码 -->二进制 
会话层     应用程序内部地址，区分程序内的各个会话
上三层，应用程序处理数据的层面 --- >上三层统称应用层

下四层，负责数据的传递和转发；--->下四层被称为数据流层
传输层  提供端口号、数据分段（受MTU限制）   TCP/UDP  
网络层    Internet 协议--IP 
数据链路层 =  LLC+MAC
物理层

LLC 逻辑链路控制层  MAC介质访问控制层

大
节点（终端）增加 ---  HUB集线器
距离  ---   中继器（放大器）--- 有限延长

集线器环境下的问题：
安全  2、延时   3、地址   4、冲突

地址：MAC地址 48位二进制构成 -- 16进制标识  全球唯一，出厂烧录到网卡
冲突：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测   --- 排队

核心要求：网桥 ---> 交换机
无限的传输距离
没有冲突-- 所有节点可以同时收发自己的数据
3、单播  

交换机的作用：
提供端口密度（继承了HUB的作用） 
基于数据识别再转发，实现了理论上的无限传输距离
基于数据识别、存储再转发，解决了冲突问题
基于MAC地址识别、记录、查询，实现了单播通讯

交换机工作在介质访问控制层；将电流与二进制间进行识别转换；
交换机的工作过程：数据电流进入交换机后，交换机先将其识别为二层二进制；之后识别数据帧中的源mac地址，记录到本地的MAC地址表中；（MAC表中记录各个MAC对应的接口），之后再关注数据帧中的目标MAC地址，再查询本地MAC表中是否有其记录，若存在记录，仅基于记录的接口唯一转发（单播）；  若没有记录将进行洪泛；
洪泛：除流量的进入接口外，其他所有接口复制转出；

IPV4地址：32位二进制构成；点分十进制标识
IP地址是由网络位与主机位共同组成；  网络为对应洪泛的范围；主机位标识范围内唯一；
每个ip地址后均携带一个子网掩码，子网掩码的作用在于区分ip地址中网络位与主机位

ARP：地址解析协议  -- 通过对端的一种地址来获取对端的另一种地址
                      通过对端IP地址获取对端的MAC的行为需要用到广播机制；
广播：迫使交换机进行洪泛行为（目标mac全F，该mac在网络中实际不存在）

MTU ：最大传输单元  默认1500字节
端口号：0-65535    1-1023 注明端口   1024-65535 动态端口，高端口
高端口用于随机对应终端上的各个进程； 注明端口默认用于固定对应服务器的服务端口；

大---无限距离、无冲突、单播-->交换机--->MAC地址-->洪泛-->洪泛的范围-->路由器-->IP地址-->ARP-->广播--->广播域（洪泛域）

UDP:用户数据报文协议 -- 非面向连接的不可靠传输协议
仅完成传输的基本工作--- 分段、端口号

TCP：传输控制协议-- 面向连接的可靠传输协议
在完成传输层的基本工作之上，还需要进一步的保障传输的可靠性
面向连接：通过TCP的三次握手建立端到端的虚链路；
可靠传输：4种可靠机制  -- 确认、重传、排序、流控（滑动窗口）

IPV4报头：

TTL：生存时间   默认255  128  64

名词注解：
ARP 地址解析协议   
正向ARP：已知同一网段其他节点的ip地址，通过二层广播（目标MAC全F）来获取对
方MAC地址；
反向ARP：已知本地的MAC，通过对端来获取本地的IP地址；
无故ARP：在设备刚获取或使用ip地址，将主动向外进行一次正向ARP，被请求的ip地
址，为本地的ip地址；其作用在于检测该网段内使用存在其他节点和本地使用
相同的ip地址（地址冲突检测）

DNS -- 域名解析服务    该服务器记录各个网站ip与对应的域名；用于终端查询和解析；

封装与解封装
数据从高层向低层加工处理的一个过程；过程中数据包将不断变大；--封装
数据从低层向高层的一个读取、识别过程，过程中数据将不断变小--解封装

PDU  协议数据单元 --- 每层数据的计量单位
上三层--- 报文
传输层--- 段
网络层--- 包
数据链路层-- 帧
物理层 ---  比特流

TCP/IP协议栈道模型，实际工程使用模型；

OSI  开放式系统互联参考模型  --- 7层模型

带宽计算
速率 约等  （带宽/8)*85%

IPV4地址  32位二进制构成，点分十进制标识

IPV4地址分类：
ABCDE 5类  
其中ABC为单播地址    D类为组播地址     E类保留，用于科研

单播地址：唯一地址，一个单播地址只能标定一个节点；唯一及可以为目标ip，也可以为源ip地址的地址；---- 因此节点配置的ip地址只能为单播地址；

基于第一段即可分辨分类：
A 1-126
B 128-191
C 192-223
D 224-239
E 240-255

ABC三类的区别在于默认子网掩码长度不同：
A  255.0.0.0   B 255.255.0.0   C 255.255.255.0

特殊地址：
主机位全0
192.168.1.00000000   255.255.255.0 =192.168.1.0  255.255.255.0
不是一个单播地址，不能配置为一个设备的ip地址；网络号，用于标识一个广播域；
192.168.1.0 255.255.255.0 = 192.168.1.x   255.255.255.0
简写：192.168.1.0 255.255.255.0= 192.168.1.0/24

主机位全1
192.168.1.11111111/24 = 192.168.1.255/24
也不是一个单播地址，不能配置为一个设备的ip地址；直接广播地址；

32位全1
255.255.255.255   受限（路由器）广播地址  

32位全0
0.0.0.0     1）没有  DHCP时作为无效地址     2)所有-- 缺省路由

127--环回地址    127.0.0.1  本地系统自带，用于测试本地系统的网络组建；

本地链路、自动私有  169.254.0.0/16
终端在多次广播自动获取ip地址失败后，本地自动生成的临时ip地址，网络169.254；主机位随机产生，可以用临时单广播域通讯；

【1】VLSM 可变长子网掩码  --  子网划分
通过延长子网掩码的长度，起到从原来的主机位借位到网络位；实现将一个网络号切分为多个；每个新生的子网，主机变少；   增加网络号，减少每个网络号中的用户数量；
切记：将一个网段划分为多个子网后，在网络中该母网将不能配置为可用ip；

【2】CIDR  无类域间路由   --  取相同位，去不同位； 将多个网络号逻辑的合成一个；
子网汇总  -- 汇总后，汇总网段的掩码长于主类
超网-- 汇总后，汇总网段的掩码短于主类掩码带宽计算公式：
速率 约等  (带宽/8)*85%
网线：
RJ-45双绞线   非屏蔽线 最佳距离100M；  民用 1000M/S  商用100000M/S  数字
光纤     光信号  
RJ-11   电话线     模拟信号
同轴电缆    数字信号
光信号     数字信号--二进制       电脑  手机  .....  二进制 

配置命令：
<Huawei>      Huawei部分为主机名，默认所有设备均为huawei；
              <   > 符号代表了当下所在的模式；
              不同模式具有不同的配置权限；
<Huawei>   第一级别模式；该模式下可以对设备进行所有的查看及测试；

<Huawei>system-view    进入第二级模式
[Huawei]    第二级别模式；设备的管理，改名、设密码......

[Huawei--？？？？？]  第三级 各种专用配置模式  

[Huawei]quit   一层一层的退

注：华为规则中，高层兼容低层配置命令；

帮助系统：
？  查看该模式或该单词后可以配置的命令及注解；
Tab 键  自动补全单词  

快捷键：
Ctrl+z  从第一模式之上快速回到第一模式
Ctrl+a  光标移动到最左侧  
上下键  翻看刚刚配置过命令

Undo +  命令   =  删除该命令

[Huawei]interface g0/0/0   进入某个接口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 24        配置ip地址   
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0  掩码可以简写
华为的路由器的接口默认开启；
<Huawei>display ip interface brief  查看接口摘要
display  this  查看当前所在位置的所有配置；比如在某个接口上使用，可以看到该接口上所有的配置；
[Huawei]display current-configuration  查看该设备当前所有配置
DHCP：动态主机配置协议
同一分发管理ip地址； C/S模型 = 客户/服务 

成为DHCP服务器的条件：
该设备必须拥有接口或网卡连接到所要下放ip地址的广播域内；
该接口或网卡必须已经拥有合法ip地址，且可以正常通讯

[Huawei]dhcp enable  先开启dhcp服务
创建名为wangcai的dhcp池塘，一台设备上可以创建多个池塘，但一个池塘只能服务一个广播域
[Huawei]ip pool wangcai 
[Huawei-ip-pool-wangcai]
[Huawei-ip-pool-wangcai]network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0
       关联接口，定义该池塘可分配ip地址的范围；
[Huawei-ip-pool-wangcai]gateway-list 192.168.1.1  该网段网关
[Huawei-ip-pool-wangcai]dns-list 192.168.1.20 114.114.114.114  DNS服务器地址
注：华为设备，还需要在分配ip地址的接口，启动DHCP
[Huawei]interface g0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global 

Ipconfig PC上查看IP地址获取

DHCP行为基于UDP的68（客户端）和67（服务器）号端口工作

PC （请求） UDP 源端口68   目标端口67
源ip  0.0.0.0  目标255.255.255.255 
源MAC  本地   目标MAC  全F
 
服务器（提议）  UDP 源端口67    目标端口68
      源ip 路由器本地     目标ip--仅华为 为计划下放的ip
                                 其他厂家 255.255.255.255
      源MAC 路由器本地   目标mac -仅华为  PC的MAC
                              其他厂家  全F
PC （应答）  68        67
         0.0.0.0     255.255.255.255
        Pc 本地     全F

服务器（ack确认） 67    68
        服务器本地    华为 - 计划分配ip
                     其他  -- 255.255.255.255
       服务器本地     华为--pc mac 
                     其他 --- 全F
之后PC需要进行ARP 来判断计划分配ip是否被其他设备使用；

[Huawei-ip-pool-a]lease day 0 hour 1 minute  0  设定租期；

网络部署思路：
拓扑设计 -- IP地址规划
实施 
【1】拓扑的搭建
【2】配置
「1」底层--所有节点拥有合法ip地址
「2」路由 -- 全网可达
「3」策略 --  优化 安全  规则
「4」测试
「5」排错
【3】 维护
【4】升级

[Huawei]sysname r1 修改设备主机名
路由器的作用：
不同网络间的互联
为它所承载的数据做路径的选择 --- 选路

路由器的工作原理：
当数据包进入路由器后，先查看目标IP地址；然后查询本地的路由表，若表中存在记录，将无条件按照记录转发；若没有记录，将丢弃该流量；
[r1]display  ip routing-table   查看路由表
默认：1、仅存在直连网段的路由   2、路由器默认以一个网段作为目标
非直连网段为未知网段；获取未知网段的方法：
静态路由 -- 手写     
动态路由 --- 路由器间协商、沟通、计算自动生成

静态路由的写法：
[r1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
                      目标网络号          下一跳
下一跳：流量下一个进入接口的ip地址

静态的扩展配置：
负载均衡：当访问相同目标，具有多条开销相似路径时；可以让设备将流量拆分后延多条路径同时传输；起到带宽叠加的作用；

环回接口-- 创建后，可用于路由器测试TCP/IP协议组件是否能够封装与解封装
[r1]interface LoopBack ?
  <0-1023>  LoopBack interface number
[r1]interface LoopBack 0
[r1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 24
同时，可用于实验环境中，模拟连接PC终端的用户接口，来减少实际设备成本需求；

手工汇总
若路由器需要访问多个连续子网，且具有相同的下一跳；可以将这些网段进行汇总计算；之后仅编写到达汇总网段路由即可；---节省路由表条目数量

路由黑洞
汇总地址中包含了，网络内实际不存在的网段时；让将导致流量有去无回；浪费链路资源；
建议合理的ip地址规划（便于无黑洞汇总），尽量精确汇总；

缺省路由 -- 一条不限定目标的路由，代表所有网段；路由器查表时在查询完本地所有的直连、静态、动态路由后若依然没有可达路径，才使用该条目；
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.2

空接口
当路由黑洞与缺省路由相遇时，将必然出现环路；
在黑洞路由器上，配置一条到达汇总网段的空接口路由；空接口及丢弃流量；来避免环路的产生；
[r1]ip route-static 1.1.0.0 22 NULL 0

浮动静态
不同方式产生到路由表中条目，其优先级不同；直连=0   静态=60   
优先级取值范围 0-255  越小越好；
[r1]ip route-static 100.100.100.0 24 13.1.1.2 preference ?
  INTEGER<1-255>  Preference value range
[r1]ip route-static 100.100.100.0 24 13.1.1.2 preference 61
访问相同目标，具有多条路径时；将加载优先级最小到表中使用；若优先级相同将同时加表（负载均衡）； 因此修改部分路由的优先级，可以实现静态备份的效果；

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