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HCIA（001）OSI+IP地址

2021-02-05 14:10:16 其他

1、什么是計算機？

計算機是由軟體系統和郵件系統組成的具有數值計算邏輯計算和存盤記憶功能的電子計算機器，

2、什么是二進制？

二進制是將阿拉伯數字轉變為0和1來表示資訊的數字編碼方式

3、什么是網路？

網路是網路連接設備通過傳輸介質將網路終端設備連接起來，進行傳遞資訊—資源共享的平臺
作用是傳遞資訊、資源共享，方式分為有線和無線

分類設備
網路連接設備路由器、交換機、中繼器、集線器
傳輸介質光纖、RJ-45雙絞線、同軸電纜、串線、電磁波
網路終端設備服務器 、PC、手機、平板

4、什么是路由器？

路由器是在網路中起到網關作用，用于基于IP地址尋址的網路連接設備，

一、OSI七層參考模型

1、定義

網路里的一套標準/計算機的一套標準

2、進一步應用——TCP/IP模型 （又稱四層模型 /五層模型）
3、提出者：ISO—國際標準化組織
4、全稱：OSI七層參考模型 開放式系統互聯模型
層名作用備注
應用層應用程式 APP：通過人機互動提供（實作）各種各樣的服務
表示層編碼 解碼 加密 解密
會話層發現 建立 維持 終止會話
上三層—產生資料的地方下四層—搬運資料—運輸—傳遞資料
傳輸層1.根據埠號來區分不同的服務0-65535靜態埠號（著名埠號）1-1023動態埠號1024-655352.提供可靠的傳輸 確認 重傳 排序 流控 涉及TCP和UDP 3.資料分段 MSS 最大段長度 1480B（位元組）MTU 最大傳輸單元 1500B 620個差值是用于資料的封裝和解封裝
網路層通過IP地址來進行尋址IP網際網路協議——用于路由器
資料鏈路層1.MAC 媒介訪問控制子層—通過物理地址（MAC地址）來進行物理尋址 交換機2.LLC 邏輯鏈路控制子層—為上層服務提供FCS校驗
物理層定義電氣電壓，光學特性 介面規范

口訣：物數網傳會表應

二、TCP與UDP

1、定義：

TCP 傳輸控制協議——面向連接的可靠傳輸協議
關鍵詞：三次握手 四次斷開
UDP 用戶資料報文協議——非面向連接的不可靠傳輸協議

2、面向連接機制：三次握手 四次斷開

【1】三次握手程序

在這里插入圖片描述SYN 同步序列號請求
序列號—記錄發送的次數—不同的廠商序列號不一樣
Ack 確認
Ack=seq+1

【2】握手為什么需要三次/為什么要進行三次握手

三次握手是為了雙向確認接收雙方是否都具有收發功能以及獲取序列號，如果只有一次握手不能確定收方的收發功能是否健全，二次握手不能確定發方能否正確接收，三次剛剛好，三次以上雖然沒有太大不妥但是浪費網路資源了，

【3】四次斷開程序

在這里插入圖片描述

【4】為什么斷開需要四次，三次不行嗎？

四次斷開是為了確保雙方都確確實實沒有資料發送了，不會造成資料的丟失，如果只有三次不能保證發方是否收到收方發送的斷開請求，導致網路和資料更新不同步問題，

【5】可靠機制關鍵:

確認 重傳 排序 流控

3、TCP/UDP/IP報頭

【1】tcp報頭

在這里插入圖片描述resv預留位，用來做服務質量QoS之類的東西
緊急指標urgent pointer(打標簽，一般不生效，除非標志位為1)
常見協議以及對應靜態埠

協議靜態埠及TCP/UDP
FTP 檔案傳輸協議資料埠（資料傳送埠）TCP 20 控制埠（傳送控制信號）一般為TCP 21
telnet 遠程登陸TCP 23 明文
SSH（安全外殼的遠程登陸）TCP 22 密文
httpTCP 80 8080
httpsTCP 443
SMTP(發郵件)TCP 25
POP3(收郵件)TCP 110
tftpUDP 69
DNSTCP/UDP 53
VNCTCP 5900

114.114.114.114
8.8.8.8
Ping 測驗連通性指令

【2】UDP的報頭

在這里插入圖片描述

【3】IP的報頭

在這里插入圖片描述
TTL生存時間 0-255 默認每經過一臺路由器減一 防止環路
標識標記以及片偏移是用于支持跨層封裝的

協議號標識上層協議
TCP6
UDP17
OSPF89

在這里插入圖片描述

四、TCP/IP協議堆疊——現實使用的

在這里插入圖片描述

1、相同點：

2者都是模型化層次化
下層對上層提供服務支持
每層協議彼此相互獨立

2 、不同點：

OSI先有模型才有協議
TCP/IP先有協議才有模型
TCP/IP協議堆疊只適用于TCP/IP網路
層數量不同

五、資料的封裝與解封裝

PDU 協議資料單元
資料報文
四層 資料段
三層 資料包
二層 資料幀
一層 位元流

六、簡單介紹交換機和路由器相關知識

信號衰減通過中繼器物理加壓解決信號失真的問題
而交換機會出現廣播風暴問題——路由器解決
路由器—劃分廣播域—用于連接不同的網路
交換機作用：
1.無限延長傳輸距離
2.解決沖突域
3.實作單播
CSMA/CD 帶沖突檢測的載波多路訪問技術
FIFO 先進先出
沖突域：可能產生沖突的地方
廣播域：洪泛的范圍

七、ARP—地址決議協議

通過對方的某個地址來獲取對方的另一個地址
AARP–正向ARP—通過對端的IP地址獲取對端的MAC地址
RARP–反向ARP—通過對端的MAC地址獲取對端的IP地址
無故（免費）ARP----檢測地址沖突
代理ARP—ARP欺騙

八、ip地址

172.16.10.66點分十進制
ipv4地址：32位的二進制數
00000000.00000000.00000000.00000000
27……20.27……20
128 64 32 16 8 4 2 1
10101100.00010000.00001010.01000010
192.168.1.1
11000000.101001000.00000001.00000001
完整的IP地址需要掩碼
192.168.0.0
255.255.255.0
子網掩碼區分網路位和主機位
網路位的作用：標記此IP地址處于哪個廣播域內
主機位：可以給主機（網路終端設備）分配的地址
172.16.1.1
10101100.00010000.00000001.00000001
192.168.1.1/24

分為ABCDE 五類

在默認情況下通過第一個8位就可以辨別類別；
A 0 0000000—0 1111111 0-126(127)
B 10 000000—10 111111 128-191
C 110 00000—110 11111 192-223
D 1110 0000—1110 1111 224-239
E 1111 0000----1111 1110 240-254

單播地址：ABC 既可以作為源也可以作為目標的地址
組播地址：D 只可以作為目標
科研使用：E
主類網：
A 255.0.0.0 /8
B：255.255.0.0 /16
C：255.255.255.0 /24
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.255
A 前8位為網路位后24位為主機位 2^24-2 可用主機
B 16 16 2^16-2
C 24 8 2^8-2

在單播地址中還存在私有地址和公有地址分類：
公有地址：全球唯一性需要付費使用
私有地址：本地唯一性無需付費
常見私有的地址
A：10.0.0.0/8 255.0.0.0
B：172.16.0.0/16-172.31.0.0/16 255.255.0.0
C：192.168.0.0/24-192.168.255.0/24 255.255.255.0

特殊ip地址：

0.0.0.0/0 無效地址/預設地址
255.255.255.255 受限廣播地址
127.0.0.1/8 本地環回地址
192.168.1.00000000/24 代表本網段內所有主機 192.168.1.0/24
192.168.1.11111111/24 代表本網段內的廣播地址
169.254.0.0/16 本地私有地址
一個網段是一個廣播域

子網劃分將一個大網路劃分為一些小網路
VLSM 可變長子網掩碼
子網
借用主機位來充當網路位
192.168.1.11000000/24
192.168.1.0/25 1.1-1.126 255.255.255.128
11111111.11111111.11111111.10000000
192.168.1.128/25 1.129-1.254
192.168.1.0/26 1.1-1.62
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26
1 2 4 8 16 32 64 128 192 224 240 248 252
172.16.1.0/22+3=25 劃分6個網段
172.16.00000001.00000000
172.16.0.0/25
匯總將一些小網路匯聚成一個大網路
CIDR 無類域間路由
超網
母網號一致，取相同位，去除不同位
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.0.0/22<24 超網
超網的概念：
匯總后的子網掩碼長度小于主類網子網掩碼的長度——超網

一、192.168.1.0/24 進行子網劃分
要求：每個子網至少可以容納5臺主機，劃分出最多的子網
解答：每個子網最少容納5臺主機最多子網難掩碼就要劃分到29位，每個子網六個可用主機IP

二、172.16.1.0/22 劃分5個子網
解答：五個子網向主機位借三位，也就是說子網掩碼長度為27

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