【HCIA-Datacom V1.0培训教材】数据通信网络基础_数通hcia培训资料

1. 通信与网络

• 网络通信的例子：
▫ A. 两台计算机通过一根网线相连，就组成了一个最简单的网络。
▫ B. 由一台路由器（或交换机）和多台计算机设备组成的小型网络。在这样的网络中，
通过路由器的中转，每两台计算机之间都可以自由地传递文件。
▫ C. 当计算机想从某个网址获取文件时，必须先接入Internet，然后才能下载。
• Internet (译名：英特网、互联网、网际网等)，是目前世界上规模最大的计算机网络，其前
身诞生于1969年的ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network)。Internet的
广泛普及和应用是当今信息时代的标志性内容之一。

信息传递过程：

• 快递过程与网络通信过程的对比：
• 需要快递的物品：
▫ 应用程序生成需要传递的信息 (或数据)。
• 物品被包装起来形成包裹，并粘贴含有收货人姓名、地址的快递单：
▫ 应用程序将数据打包成原始的“数据载荷”，并添加“头部”和“尾部”形成报文，
报文中的重要信息是接收者的地址信息，即“目的地址”。
▫ 在一个信息单元的基础上，增加一些新的信息段，使其形成一个新的信息单元，这个
过程称为“封装”。
• 包裹被送到集散中心，集散中心对包裹上的目的地址进行分检，去往同一个城市的物品被
放入同一架飞机，并飞向天空：
▫ 报文通过网线到达“网关”，网关收到报文后，对其“解封装”，读取目的地址，再
重新封装，并根据目的地址不同，送往不同的“路由器”，通过网关及路由器的传递，
报文最终离开本地网络，进入Internet的干道进行传输。
▫ 其中，网线所起的作用跟公路一样，它是信息传输的介质。
• 飞机抵达目的机场后，包裹被取出进行分检，去往同一地区的包裹，被送到了同一集散中
心：
▫ 报文经过Internet干道的传输，到达目的地址所在的本地网络，本地网络的网关或路
由器对报文进行解封装和封装，并根据目的地址决定发往相应的下一台路由器，最终
到达目的计算机所在网络的网关。
• 集散中心根据包裹上的目的地址进行分检，快递员送包裹上门，收件人拆开包裹，确认物
品完好无损后收下。整个快递过程完成。
▫ 报文到达目的计算机所在网络的网关，解封装和封装，然后根据目的地址发往相应的
计算机。计算机收到报文后，对报文进行校验处理，校验无误后，接收下报文，并将
其中的数据载荷交由相应的应用程序进行处理。一次完整的网络通信过程就结束了。

常用术语：

• 数据载荷：可以理解为最终想要传递的信息，但实际上，在具有层次化结构的通信过程中，
上一层协议传递给下一层协议的数据单元（报文）都可以称之为下一层协议的数据载荷。
• 报文：网络中交换与传输的数据单元，具有一定的内在格式，通常都具有头部+数据载荷+
尾部的基本结构。传输过程中，报文的格式和内容可能发生改变。
• 头部：为了更好的传递信息，在组装报文时，在数据载荷的前面添加的信息段统称为报文
的头部。
• 尾部：为了更好的传递信息，在组装报文时，在数据载荷的后面添加的信息段统称为报文
的尾部。注意，很多报文是没有尾部的。
• 封装：分层协议所采用的一种技术，底层协议收到来自上层协议的消息时，将该消息附加
到底层帧的数据部分。
• 解封装：是封装的逆过程，也就是去掉报文的头部和尾部，获取数据载荷的过程。
• 网关：是在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协议转换、路由选
择、数据交换等功能的网络设备。网关是一种根据其部署位置和功能而命名的术语，而不
是一种特定的设备类型。
• 路由器：为报文选择传递路径的网络设备。
• 终端设备：数据通信系统的端设备，作为数据的发送者或接收者，提供用户接入协议操作
所需必要功能，可以是计算机、服务器、VoIP、手机等。

数据通信网络基本概念：

• 数据通信网络，Data Communication Network。

网络设备-交换机

• 交换机：
▫ 在园区网络中，交换机一般来说是距离终端用户最近的设备，接入层的交换机一般为
二层交换机，又称为以太网交换机，二层是指TCP/IP参考模型的数据链路层；
▫ 以太网交换机可以实现：数据帧的交换、终端用户设备的接入、基本的接入安全功能、
二层链路的冗余等；
▫ 广播域：一个节点发送一个广播报文其余节点都能够收到的节点的集合。

网络设备-路由器

• 路由器：
▫ 路由器工作在TCP/IP参考模型的网络层；
▫ 路由器可以实现：维护路由表和路由信息、路由发现及路径选择、数据转发、隔离广
播域、广域网接入和网络地址转换及特定的安全功能。

网络设备-防火墙

• 防火墙：
▫ 是位于两个信任程度不同的网络之间（如企业内部网络和Internet之间）的设备，它
对两个网络之间的通信进行控制，通过强制实施统一的安全策略，防止对重要信息资
源的非法存取和访问，以达到保护系统安全的目的。

网络设备-无线设备

• 无线局域网WLAN广义上是指以无线电波、激光、红外线等无线信号来代替有线局域网中
的部分或全部传输介质所构成的网络。而常见的Wi-Fi是指IEEE 802.11标准上的无线局域网
技术。
• 在WLAN中，常见的设备有胖AP、瘦AP和无线控制器AC。
▫ 无线接入点 (AP, Access Point)
▪ 一般支持FAT AP、FIT AP和云管理工作模式，根据网络规划的需求，可以灵活
地在各种模式下切换。
▪ FAT AP：适用于家庭，独立工作，需单独配置，功能较为单一，成本低。
▪ FIT AP：适用于大中型企业，需要配合AC使用，由AC统一管理和配置，功能丰
富。
▪ 云管理：适用于中小型企业，需要配合云管理平台使用，由云管理平台统一管
理和配置，功能丰富，即插即用。
▫ 无线接入控制器 (AC, Access Controller)
▪ 一般位于整个网络的汇聚层，提供高速、安全、可靠的WLAN业务。
▪ 提供大容量、高性能、高可靠性、易安装、易维护的无线数据控制业务，具有
组网灵活、绿色节能等优势。

2，网络类型与网络拓扑

局域网，城域网，广域网

• 网络类型可以根据覆盖的地理范围，划分成局域网和广域网，以及介于局域网和广域网之
间的城域网。
• 局域网：
▫ 基本特点：
▪ 覆盖范围一般在几公里之内；
▪ 主要作用是把分布距离较近 (如: 有一个家庭内、一座或几座大楼内、一个校园
内，等等) 的若干终端电脑连接起来。
▫ 使用技术：以太网、Wi-Fi等。
• 城域网：
▫ 基本特点：
▪ 城域网是较大型的局域网，需要的成本较高，但可以提供更快的传输速率。它
改进了局域网中的传输介质，扩大了局域网的访问范围，范围可以包含一个大
学校园或城市；
▪ 主要作用是将同一城市内不同地点的主机、数据库以及局域网等连接起来；
▪ 与广域网作用相似，但实现方式和性能不同。
▫ 使用技术：基于大型的局域网，与局域网技术相似，如：以太网 (10Gbps/100Gbps)、
WiMAX (全球互通微波访问)。

• 广域网：
▫ 基本特点：
▪ 覆盖范围一般在几公里以上，可大至几十、几百或几千公里；
▪ 主要作用是把分布较远 (如: 跨越城市、跨越国家， 等等) 的若干局域网或城域
网连接起来；
▪ 会用到电信运营商的通信线路。
▫ 使用技术：HDLC、PPP等。

教育行业中的局域网，城域网及广域网

网络拓扑：

• 网络拓扑的绘制：
▫ 掌握专业的网络拓扑图绘制技巧是非常重要的，这需要大量的练习。
▫ Visio及Power Point是两种用于绘制网络拓扑图的常见工具。

网络拓扑形态：

• 星型网络：
▫ 所有节点通过一个中心节点连接在一起。
▫ 优点：容易在网络中增加新的节点。通信数据必须经过中心节点中转，易于实现网络
监控。
▫ 缺点：中心节点的故障会影响到整个网络的通信。
• 总线型网络：
▫ 所有节点通过一条总线（如同轴电缆）连接在一起。
▫ 优点：安装简便，节省线缆。某一节点的故障一般不会影响到整个网络的通信。
▫ 缺点：总线故障会影响到整个网络的通信。某一节点发出的信息可以被所有其他节点
收到，安全性低。
• 环型网络：
▫ 所有节点连成一个封闭的环形。
▫ 优点：节省线缆。
▫ 缺点：增加新的节点比较麻烦，必须先中断原来的环，才能插入新节点以形成新环。
• 树型网络：
▫ 树型结构实际上是一种层次化的星型结构。
▫ 优点：能够快速将多个星型网络连接在一起，易于扩充网络规模。
▫ 缺点：层级越高的节点故障导致的网络问题越严重。• 全网状网络：
▫ 所有节点都通过线缆两两互联。
▫ 优点：具有高可靠性和高通信效率。
▫ 缺点：每个节点都需要大量的物理端口，同时还需要大量的互连线缆。成本高，不易
扩展。
• 部分网状网络：
▫ 只是重点节点之间才两两互连。
▫ 优点：成本低于全网状网络。
▫ 缺点：可靠性比全网状网络有所降低。
• 在实际组网中，通常都会根据成本、通信效率、可靠性等具体需求而采用多种拓扑形态相
结合的方法。

3，网络工程与网络工程师

网络工程：

• 网络工程，就是围绕着网络进行的一系列的活动，包括：网络规划、设计、实施、调试、
排错等。
• 网络工程设计的知识领域很宽广，其中路由和交换是计算机网络的基本。

网络工程师：

网络工程师的技术成长之路

华为认证：

华为认证体系

华为数通认证进阶路径：

 • HCIA-Datacom：一门课程（考试）
▫ 数据通信基本概念、路由交换技术基础、安全、WLAN，SDN与NFV，编程自动化基
础、网络部署案例
• HCIP-Datacom：一门必选课程（考试），六门任选子认证课程（考试）
▫ 必选课程（考试）：
▪ HCIP-Datacom-Core Technology
▫ 任选课程（考试）：
▪ HCIP-Datacom-Advanced Routing & Switching Technology 
▪ HCIP-Datacom-Campus Network Planning and Deployment 
▪ HCIP-Datacom-Enterprise Network Solution Design 
▪ HCIP-Datacom-WAN Planning and Deployment 
▪ HCIP-Datacom-SD-WAN Planning and Deployment 
▪ HCIP-Datacom-Network Automation Developer
• HCIE-Datacom：一门课程（考试），融合两大模块
▫ 经典网络：
▪ 基于命令行的经典数通技术理论
▪ 基于命令行的经典数通技术部署
▫ 华为SDN解决方案：
▪ 企业SDN解决方案技术理论
▪ 企业SDN解决方案规划部署