HCIA两天的学习笔记总结_学习hcia的总结八百字

一 . 网络

1. 什么是网络
   网络是由边连接在一起的节点的集合，通俗来说就是，网络是由网络连接设备通过传输介质将网络终端设备连接起来，进行资源共享和信息传递的一个大众平台。
2. 网络的作用
   网络可将资源进行共享，同时能节约大量的时间进行信息的传递。
3. 网络的传输介质
   网线，光纤，同轴光缆，光猫等。
4. 网络的终端设备
   电脑，手机，PAD，电视，智慧家居等。

二. 路由器

1. 什么是路由器
   路由器是连接互联网内局域网和广域网的设备。
2. 隔离广播域/划分广播域（广播的范围，数据从设备的一个接口进入，从其他接口转发出去默认情况下，一个交换机属于一个广播域）
3. 连接不同的网络

三. OSI 七层参考模型

1. 应用层
   通过人机交互来实现各种各样的服务
   
2. 表示层
   编码，解码，加密，解密
   
3. 会话层
   发现，建立，维持，终止会话进程
   
4. 传输层
   建立，维护和取消一次端到端的数据传输过程，控制传输节奏的快慢，调整数据的排序等等。
5. 网络层
   定义逻辑地址，编址，寻址 ，IP协议，网际网络协议，实现数据从源到目的地的转发。
6. 数据链路层
   LLC ：逻辑链路控制子层 （为上层服务提供FCS校验 --封装与解封装）
   MAC ：媒介访问控制子层 （根据MAC地址来进行物理寻址）
   
7. 物理层
   定义电气电压，光学特性，接口规范

四. 端口号

1. 端口号的存在意义
   通过端口号来区分不同的服务
   端口号分为静态端口号和动态端口号
   端口号的范围：0-65535
   （0为保留端口号，在网络编程中使用，用于代表所有的端口号)
2. 静态端口号
   一个端口对应一个服务，呈永久绑定关系
   端口号范围：1-1023
3. 动态端口号
   一个端口号对应一个服务，呈暂时绑定关系
   端口号服务：1024-65535

五. TCP 和 UDP

1. TCP

   1. TCP 的含义
      传输控制协议，面向连接的可靠传输协议

   2. TCP 的特性
      传输速度——慢
      面向连接（三次握手，四次挥手机制）
      可靠（确认，重传，排序，流控）
      
      SYN：同步序列号请求
      ACK：确认
      Seq + 1 = ack

   3. TCP 的建立
      三次握手机制
      

   4. TCP 的关闭
      四次挥手机制
      

   5. TCP 的封装
      封装可以理解为各层将每一层的实现数据添加到内容数据之前，解封装是逆过程。
      封装的工作的完成在于各个层次的协议。
      

   6. TCP 的解封装
      

2. UDP

   1. UDP的含义
      用户数据报文协议，非面向连接的不可靠传输协议
   2. UDP的特性
      传输速度——快
      只负责传输

六. 数据

1. 数据报文

   1. TCP报头
      

   2. UCD报头
      

   3. IP报头
      Version ：版本 4
      IHL : 头部长度
      Type of service服务类型
      Total Length 总长度
      标识 标志 片偏移 --支撑跨层封装
      Time to live 生存时间 TTL
      TTL 范围0-255
      （我们的数据包每经过一个路由器，这个TTL就会减1。当这个值为0时候这个数据包就会被丢弃，不再转发。防环）
      Protocol 协议–标识上层协议 --TCP 6 UDP 17
      Header Checksum
      

2. TCP/IP与OSI区别

   1. TCP/IP
      

   2. OSI
      

   相同点：
   1. 都是模型化
   2. 下层为上层服务，每层相互独立

   不同点：
   1. OSI模型是先有模型后有应用
   2. TCP/IP先有应用，再有模型
   3. TCP/IP是四层模型（五层–对等模型） OSI 七层
   4. TCP/IP仅支持TCP/IP网络

七. IP

1. IP 地址
   互联网的每一个节点都会有一个IP地址

2. 子网掩码/网络掩码

   1. 子网掩码/网络掩码 存在的意义：一个完整的IP地址需要子网掩码/网络掩码 （netmask)
   2. 网络掩码的作用：区分网络位和主机位
   3. 网络位：标识此IP地址处于哪个广播域内（子网掩码中为1 代表网络位）
   4. 主机位：可以给主机分配的IP地址（子网掩码中为0 代表主机位）

3. IP 地址的分类
   IPv4地址 和 IPv6地址

4. IPv4

   1. IPv4地址
      为32位的二进制数（IPv4地址 有限，为 2^32），由点分十进制的书写方法表示，需要用到二进制与十进制之间的转换

      例：192.168.1.1
      转换为二进制：11000000.10101000.00000001.00000001

      简易转换方法：
      2 ^ 7 ~ 2 ^ 0 为：
      128 64 32 16 8 4 2 1
      192 = 128 * 1 + 64 * 1 + （32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1）* 0
      192 = （11000000)

   2. IPv4地址 的分类

      1. 根据使用的场景（范围）进行分类：
         私有地址（免费使用、本地唯一性）
         公有地址 (付费使用、全球唯一性)
         私有地址范围：
         A：10.0.0.0/8
         B：172.16.0.0/16-172.31.0.0/16
         C：192.168.0.0/24-192.168.255.0/24
         公有地址范围：除 私有地址 之外皆为 公有地址

      2. IPv4地址，根据第一个8位的范围分为五类：
         A ：1-126
         B ：128-191
         C ：192-223
         D ：224-239
         E ：240-254
         其中ABC三类地址为单播地址、D类地址为组播地址、E类地址科研使用，保留
         单播地址：既可以作为源地址，也可以作为目标地址使用
         组播地址：只能作为目标地址去使用

   3. 主类网：
      默认情况下，ABC三类地址拥有默认的子网掩码长度
      A /8 255.0.0.0
      B /16 255.255.0.0
      C /24 255.255.255.0

   4. 特殊的IP地址：

      （0.0.0.0/0 ）无效地址/默认地址/缺省地址
      作用：在网络中表示所有IP地址

      （255.255.255.255 ）受限广播地址
      作用：广播地址，只能作为目标地址使用，表示目标为所有IP地址

      （127.0.0.1） 本地环回地址
      作用：用于检测TCP/IP协议栈道是否能够正常的封装和解封装数据，PC在系统安装完成之后默认存在

      （169.254.x.x/16） 本地私有地址
      作用：当PC无法通过自动获取IP地址的方式获取到IP地址时，PC会自动产生一个IP地址，即169.254.x.x/16

   5. 测试连通性指令PING
      作用：用于检测网卡的好坏。
      （Ping 127.0.0.1）
      

   6. 地址中的范围

      （192.168.1.0/24 ） 主机位全 0 的地址-网络地址
      主机位全0 的地址代表一个网段，代表本网段内的所有IP地址
      代表地址范围：192.168.1.1/24-192.168.1.255/24（此地址不能给主机使用）

      （192.168.1.255/24 ）主机位全 1 的地址-广播地址
      主机位全1 的地址代表本网段内的广播地址，只能作为目标地址使用（此地址也不能给主机使用 ）

      则在一个网段内，除了主机位全0和主机位全1 的地址外，剩下的地址均可给主机使用

   7. VLSM
      作用：可变长子网掩码 --子网划分，将原来的一个大的广播域逻辑的划分为若干个小的广播域
      做法：通过借用主机位来充当网络位来实现

      借1位 划分 2 个广播域-- 2个网段：
      192.168.1.0/24
      192.168.1.00000000/24+1=25
      192.168.1.10000000/24+1=25
      192.168.1.0/25
      网络地址：192.168.1.0/25
      广播地址:192.168.1.127/25
      可用地址范围：192.168.1.1/25-192.168.1.126/25
      可用主机数量:126 = 2^8 - 2

      借2位 划分 4 个广播域-- 4个网段：
      192.168.1.0/24
      192.168.1.00000000/24+2=26
      192.168.1.01000000/24+2=26
      192.168.1.10000000/24+2=26
      192.168.1.11000000/24+2=26
      192.168.1.0/26
      网络地址：192.168.1.0/26
      广播地址：192.168.1.63/26
      可用地址范围：192.168.1.1/26 - 192.168.1.62/26
      可用主机数量：62 = 2^6 - 2

      借3位 划分 8 个广播域-- 8个网段：
      192.168.1.0/24
      192.168.1.00000000/24+3=27
      192.168.1.00100000/24+3=27
      192.168.1.01000000/24+3=27
      192.168.1.01100000/24+3=27
      192.168.1.10000000/24+3=27
      192.168.1.10100000/24+3=27
      192.168.1.11000000/24+3=27
      192.168.1.11100000/24+3=27
      192.168.1.0/27
      网络地址：192.168.1.0/27
      广播地址：192.168.1.31/27
      可用地址范围：192.168.1.1/27 - 192.168.1.30/27
      可用主机数量：30 = 2^5 - 2

      总结上述得：
      划分网段数量 = 2^借位
      可用主机数量=2^主机位 - 2（网络地址、广播地址）
      可用地址范围=网络地址 + 1 - 广播地址 - 1
      划分网段之间的关系（简便算法）：
      首先：必须要找到首段地址，之后递增网段，递增的数值就是借位的最低位（最右边那位）的代表数字（也就是掩码：例：/27 就是第27位的代表数字）

   8. CIDR
      作用：无类域间路由的汇总，将多个小的广播域汇总为一个大的广播域
      做法：母网号一致，取相同位，去除不同位

      192.168.00000001.0/24
      192.168.00000010.0/24
      192.168.00000011.0/24
      192.168.0.0/24
      前22位相同：192.168.0.0/22

      当汇总后的子网掩码长度小于主类网的子网掩码长度称此类网为——超网
      即：192.168.0.0/22 < 24