HCLA—数据通讯
HCIA–华为认证初级ICT工程师
HCIP–华为认证ICT高级工程师
HCIE–华为认证ICT专家工程师
计算机网络基础
自然语言—编码
编码—二进制
介质访问控制层:控制硬盘，将二进制转换成电流，并控制物理层输出电流
计算–cpu
网络拓扑结构
总线型 由一条多芯网线向四周延展，连接各个节点
优点 信道利用率高，结构简单，成本低
缺点 同一时刻，仅云霄两个节点进行通讯
环形 由节点和节点连接的线路组成闭合环
优点 增加和删除设备简单
缺点 当某一个节点故障时，会影响全网，导致整张网络瘫痪
星型 由中央节点和通过链路连接到中央节点的节点组成
优点 结构简单，扩展性强，连接方便
缺点 信道利用率低，对中心节点要求高
网状 由星型拓扑拓展而来，使用全连接的方式，网状中任意一个节点都属于中心节点
优点 稳定，从节点到节点有多条路径可选—运营商网络
缺点 结构复杂，成本高
集线器–HUB
纯物理层设备
缺点
1安全问题
2延时问题—产生大量的垃圾信息
3地址问题—MAC地址—48位二进制—12位十六进制表示（全球唯一）
4冲突问题—载波侦听多路访问/冲突检查机制—CSMA/CD（先听后发，边听边发，冲突停发，随机延迟后停发)—仅仅减少了冲突，并没有完全解决冲突
冲突域：连接在同一根导线上所有工作站的集合
网桥（二层设备—处理二进制信号）—交换机
交换机
识别MAC地址—MAC地址自学习（交换机在接收到一个数据报文后，根据数据报文中的源MAC地址，与接收该报文的接口形成对应关系，并记录在MAC地址表中 2然后，交换机根据数据报文的目的的MAC地址表项，若有匹配项，则根据匹配项的指示直接进行单播转发 3 若无匹配项，则进行洪泛操作{除了数据的进入接口外，均发送一份数据}）
MAC地址表不是永久记录的，而是存在老化时间–五分钟
交换网络–仅仅由交换机连接各个节点形成的网络—仅具备几十个节点，最多不超过200个节点
广播域–洪泛的范围
路由器
隔离广播域
路由器的一个接口就是一个独立的广播域
转发数据
依靠路由表进行数据转发
依靠交换机进行数据转发—同广播域
借助路由器进行数据转发—跨广播域
IP地址
ipv4 32位二进制构成，42亿；点分十进制
ipv6 128位二进制构成
ip地址分为两部分
网络位:表示该ip所在的网络
主机位：表示主机号
掩码
掩码是32位二进制组成，用来判断ip地址的网络位位数
连续的1+连续的0组成
掩码中的数字1表示的含义为ip地址的比特位为网络位
掩码1111111111111000000000000
网关
被称为一个广播域的门户，也就是路由器与该广播域所连接的接口，这个接口的ip地址称为网关ip
1 判断是否为同一个广播域
2 若为同一个广播域，则将数据发送给交换机，由交换机进行洪泛或单播形式转发数据
3 若为不同广播域，则将数据发送给路由器，即网关ip所在设备，再由路由器进行数据转发
4目的主机接收到该数据后，重复前三步操作
ARP协议
原理:根据已知的地址来获取与其对应的另一种未知地址
工作过程
发送者pc1
pc1发送一个广播帧，源ip和源MAC是pc1的，目的ip是网关，目的MAC是FFFF:FFFF:FFFF
该数据包会被通广播域内所有主机接收，并且报文内容是(ARP请求报文）
谁是某某某ip，请回复我
非目的主机pc2
由于该广播帧是网络中所有主机均可接收的报文，故pc2会接收这个数据帧，tiquip地址，发现并不是找自己的，所以会丢弃这个数据包
目的主机（网关）
网关接收到该报文后，会发现目的ip地址是本接口ip，故会查看报文内容，并打包一个数据报文进行回复，其中包含了本接口的MAC地址
实际上，设备在进行ARP请求之前，会先查看本地的ARP缓存表，若本地存在对应关系，则直接按照本地ARP缓存表中描述的MAC地址进行数据封装。若没有对应关系，则会发送ARP请求报文，接收方会回复ARP应答报文，当发送方接收到ARP应答报文后，会将该报文的内容填充到ARP缓存表中
ARP缓存表老化时间 180秒
ARP分类
正向ARP—通过ip获取MAC(网络中最常见的）
反向ARP—通过MAC获取IP
免费ARP—无故ARP—用于自我介绍和冲突检测
代理ARP—由网关设备代替主机查询MAC地址
TCP/IP
OSI参考模型
开放式系统互联模型—国际化标准组织iso提出—协议组(协议模型）
控制层面
应用层 接收用户数据，人机交互的接口
表示层 将编码转换为二进制（加密，解密）—统一格式
会话层 针对传输的每一种数据建立一条连接(防止不同数据之前相互干扰)
数据层面
传输层 区分流量，定义数据传输方式，TCP,UDP
网络层
数据链路层
LLC—逻辑链路控制层
MAC—介质访问控制层
物理层 定义协议物理特征（电压，电气，接口规范）传输比特
代表设备 中继器 集线器
介质
同轴电缆—淘汰
10BASE5—粗–500m
10BASE2—细–185m
速率极低
-双绞线
分为屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线UTP
类型 1,2,3,4,5，超5,6，超6,7,8
双工模式
全双工：通讯双方同时发送和接收数据
半双工：通讯双方都能接收和发送数据，但是不能同时进行
数据链路层
代表设备—网桥，交换机
链路类型
局域网—以太网（MAC地址）
广域网
MAC地址—物理地址—二层地址
前24位: 表示厂商id
后24位：表示产品id
数据帧
以太网-2格式，IEE 802.3格式
帧发送方式
单播，广播，组播
网络层
ip地址—逻辑寻址
ip地址的有类分类—根据ip地址前八位二进制的数字特征分类
A 0xxx xxxx—0.0.0.0-127.255.255.255—掩码为8
B10xx xxxx—128.0.0.0-191.255.255.255—掩码为16
C110x xxxx—224.0.0.0-255.255.255.255—掩码为24
D1110 xxxx—224.0.0.0-239.255.255.255
E1111 xxxx—240.0.0.0-255.255.255.255
A B C单播地址
D 组播地址
E 保留地址（科研地址）
特殊地址
0.0.0.0—网络地址(代表所有地址，或者没有任何地址）
255.255.255.255—受限广播地址
192.168.1.0/24—主机号全0—代表该广播域
127.x.x.x.—本地测试地址
169.254.0,0/16—本地链路地址
ip分片—MTU（最大传输单元） 以太网MTU=1500字节
标识位—3bit
第一位—无意义，用0填充
第二位—DF位—若该位置为1，则代表未分片 为0，则代表分片
第三位—M位—表示报文是否最后一片，为1则代表还有报文
片位移—计算数据报文在源数据报文的相对位置，单位为8字节
TCP协议
确认机制 每收到一个数据段，进行一次传输确认
重传机制 当一个数据段某个报文丢失，会提醒要求重新传输丢失文件
排序机制 传输一个数据段，分为多个报文从不同路径传输，最终到底目的地会打乱顺序，需要重新组合
流控机制 调节窗口大小对流量控制