华为HCNA笔记学习.docx

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华为HCNA笔记学习

产生数据，

数据封装

范围过大

数据到达交换

数据到达路由

NAT

公网

静态路由

静态路由协议缺省路由

RI

动向路由协议

OSPF

区分VLAN

交换机的工作原理

路由器工作原理

路由器数据传输过

路由协议

RIP工作原理

RIP产生的问

RIP的弊端

OSPF工作原理

OSPF报文信息

OSPF的地域

DR&BDR

VLAN间路由

STP比较规则

STP

STP状态信息

动向路由协议

静态路由协议

应用层

应用层经过协议产生数据。

OSI七层模型又称为开放式互联系统参照模型

应用层协议：

HTTP（超文本传输协议）

tcp80

FTP（文件传输协议）

tcp20

、21

DNS（域名分析协议）

tcp/udp53

DHCP（动向主机配置协议）udp67

、68

SMTP（简单的邮件传输协议）tcp25

POP3（邮局协议）

tcp110

Telnet（远程登录协议）

tcp23

OICQ（qq应用协议）

udp8000

、4000

应用层数据：

pdu

传输层数据：

segment数据段

网络层数据：

packet数据包

数据链路层：

fame数据帧

物理层数据：

bit比特流

传输层

进行数据分段

封装tcp/udp报头（数据段）

Tcp（传输控制协议）：

靠谱延缓大

Udp（用户数据包协议）：

不行靠延缓小

1bit：

比特=8byte：

字节1B=8b=10Mb

tcp长度为20到60字节，此中20为固定头部

源端口号SourcePort和目的端口号DestinationPort

（端口号作用：

为了鉴别上层协议）

SequenceNumber：

序列号Seq

AcknowledgeNumber：

确认号ACK

Headerlength：

头部长度记录包头大小，长度不固定ACK：

确认位SYN：

央求位FIN：

结束位

Window：

窗口大小checksum校验和urgentpointer：

紧迫指针

端口号：

（鉴别上层协议）

0-66535共66536个

著名端口号：

0-1023

注册端口号：

1024-49151

随机端口号：

49152-66535

tcp保证靠谱的系统（丢包重传系统）

传输前

tcp三次握手：

主机A发送央求SYN数据段，序列号seq为a，服务器A收到后回

复SYN+ACK，

确认号ACK为a+1，序列号seq为b，主机A收到后回复ACK，确认号为b+1，序列号为a+1。

传输中

a.确认号的确认系统

seq变化：

第一次seq=a第二次seq=a+传输的字节大小

主机a发送序列号m=m+499，发送三次后seqm+1000=m+1499，服务器收到后发送确认号m+1500，若传输过程中扔掉数据包，则进行重传。

（主机A向服务器A发送TCP数据段，为描述方便假定每个数据段的长度都是500个字节。

当服务器A成功收到序列号

是M+1499的字节以及以前的全部字节时，会以序列号

M+1499+1=M+1500进行确认。

别的，因为数据段N+3传输失败，所以服务器A未能收到序列号为M+1500的字节，所以服务器A还会再次以序列号M+1500进行确认）

窗口大小

主机a发送四个数据包大小为4096，服务器a接受三个，扔掉一个，并向主机a回复ack=3073，窗口大小3072，则主机调

整发送数据包大小。

主机A向服务器发送4个长度为1024字节的数据段，此中主机的窗口大小为4096个字节。

服务器A收到第3个数据段后，缓存区满，第4个数据段被扔掉。

服务器以ACK3073响应，窗口大小调整为3072，表示服务器的缓冲区只好办理3072个字节的数据段。

于是主机A改变其发送速率，发送窗口大小为3072的数据段。

传输结束

四次分手：

主机a发送FIN+ACK，序列号为a，ack=b，服务器收到后发送ACK，并回复seq=b，ack=a+1，同时向主机a发送FIN+ACK，seq=b，ack=a+1，主机a回复seq=a+1，ack=b+1。

（此中ACK是为了确认以前的数据传输达成）

主机A想停止连接，于是发送一个表记了FIN，ACK的数据段，序列号为a，确认序列号为b。

服务器A回应一个表记了ACK的数据段，序列号为b，确认序号为a+1，作为对主机A的FIN报文的确认。

服务器A想停止连接，于是向主机A发送一个表记了FIN，ACK的数据段，序列号为b，确认序列号为a+1。

主机A回应一个表记了ACK的数据段，序列号为a+1，确认序号为b+1，作为对服务器A的FIN报文的确认。

以上四次交互便达成了两个方向连接的关闭

UDP

UDP报文分为UDP报文头和UDP数据地域两部分。

报头由源端口、目的端口、报文长度以及校验和构成。

UDP合适于及时数据传输，如语音和视频通讯。

对比于TCP，UDP的传输效率更高、开支更小，但是没法保障数据传输的靠谱性。

UDP不供给重传系统，占用资源小，办理效率高。

一些时延敏感的流量，如语音、视频等，平时使用UDP作为传输层协议。

网络层

网络层作用：

包分片（MTU最大传输单元，大于1500字节不可以传达）

封装IP包头

进行路由寻址和选路（进行不一样网段的数据通讯）

鉴别上层协议

IP：

互联网协议，简称网协

IP包头字节为20~60，固定为20字节

Version：

版本、headerlength头部长度、DSfieldDS字段

（QOS中涉及）、

totallength总长度

identification（表记：

区分数据包），flags（标记：

标记最后

一个数据包），FragmentOffset（片偏移：

记录数据包序次）进行包分片。

TimetoLive生计时间（TTL，默认值为255，每经过一个三层设备就减一，当TTL=0时，数据包不行用，拥有防环作用。

）Protocol协议号（鉴别tcp与udp，tcp=6，udp=17）

Headerchecksum头部校验和

Sourceipaddress：

源IP地址

destinationipaddress：

目的地址

网络设备：

测试连通性用ping命令：

ping目的

华为设备有两种视图模式：

用户视图用

Save保存

IP

地址

>表示，系统视图用

#表示

网关：

PC所连路由器的接口地址

disipinterfacebrief查察接口和

IP地址对应关系

数据链路层

数据链路层作用：

封装帧头帧尾

实现相同网段的数据通讯

帧头：

DMAC（DestinationMAC）是目的MAC地址。

SMAC（SourceMAC）是源MAC地址

种类字段（Type）用于鉴别上层协议，该字段长度为2个字节

IP：

互联网协议0x08002048

ARP：

地址分析协议0x08062054

帧尾：

FCS校验字段

MAC地址独一表记，一共6B，48bit，前三字节为厂商组织的独一表记，后三个字节为生产厂商的独一表记。

当MAC地址的第一个字节第八个比特为0时为单播，全F为广播，第一个字节第八个比特为1，为组播

组播MAC地址的第8个比特为1，而单播MAC地址的第8个比特为0。

物理层将数据帧装换成比特流传输给对方。

数据封装与解封装

一、数据封装：

应用层产生数据data，发送给传输层，传输层封装tcp/udp报头【包头包含端口号（源端口号与目的端口号）】，发送给网络层，网络层封

装IP报头（源IP地址与目的IP地址）【报头包含协议种类（tcp=6，

udp=17）】，发送给数据链路层，数据链路层封装帧头【帧头包含type

（IP=0x0800,arp=0x0806）MAC地址（源MAC地址与目的MAC地址）】帧尾，交给物理层，物理层将数据帧变换为比特流发送给对方。

二、数据解封装：

物理层收到比特流后变换为数据帧传输给数据链路层，数据链路层确

定目的Mac为自己，查察type种类，去掉帧头帧尾后传输给网络层，网络层确立目的IP为自己，查察协议种类，去掉IP报头以后发送给传输层，传输层查察端口号，去掉tcp/udp报头以后将数据传递给应用层。

IP地址

IP地址用来表记某个网络某台主机。

IP地址由32个二进制位（4个字节共32bit）构成，采纳点分十进制形式表示，由网络位和主机位构成。

Version：

版本号headerlength：

头部长度totallength：

总长度Mtu最大传输单元大于1500b时进行包分片

Identification标示字段flags：

标记字段fragmentoffset：

片

偏移，三个为包分片作用

Timetolive（ttl）生计时间，默认值为255，每经过一个三层设备就减一，当TTL=0时，被扔掉，拥有防环作用。

Protocol协议号（鉴别tcp与udp，tcp=6，udp=17）

Headerchecksum头部校验和

Sourceipaddress：

源IPdestinationipaddress：

目的地址

数据链路层：

帧头加帧尾最大1500+18=1518b最小46+18=64b数据帧大小即64~1518b

目的Mac地址，源Mac地址

Type种类fcs校验字段

Mac物理地址，前三个字节为组织的独一表记，后三个字节为生产厂商的独一表记

IP地址包含两部分，第一部分是网络号，表示IP地址所属的网段，第二部分是主机号，用来独一表记本网段上的某台网络设备。

乘方

7

6

5

4

3

2

1

0

2

2

2

2

2

2

2

2

数值1286432168421

=

255

=254

=252

=24

8

=

240

=224

=192

=128

0=11=23=84=165=326=647=1288=2569=51210=102411=204812=409613=819214=1638415=3276816=66536

网络地址描述了IP地址所在的网络。

主机位全为0为网络地址，主机位全为1为广播地址。

n=主机位数，ip地址=2^n，可用ip地址数=2^n-2

地址分类：

私有地址：

（任何用户都可以

使用）

A类：

类：

类：

类：

（组播地址）

类：

（保存地址）

A类地址8+24B类地址16+16C类地址24+8

：

当地环回地址（测试网络连通性）：

全部网络

：

有限广播地址（本网段广播）

主机位全为1的为直接广播地址（跨网段广播）

子网掩码用于区分网络部分和主机部分，子网掩码中的1表示网络位，0表示主机位。

A类地址默认子网掩码为

B类地址默认子网掩码为

C类地址默认子网掩码为

255..前

前8个比特为网络位

前16个比特为网络位

24个比特为网络位

VLSM：

可变长子网掩码区分（解决了地址浪费的问题，节约了IP地址）

，需求为30

则区分后：

网络地址：

00000

广播地址：

11111

可用地址为：

交换机原理

交换机：

进行相同网段转发

ARP：

地址分析协议（依据ip查找Mac）

ARP含有两种报文：

央求包（ARPrequest），响应包（ARPReply）。

ping命令运用ICMP协议（在路由器顶用离目标近来的接口地址为源地址）。

ARP会经过广播来找寻对方Mac，发送时为广播，回复为单播。

交换机传输过程中三个过程：

学习动作：

创立Mac表，存放Mac与对应接口

泛洪：

将广播发送给除本接口外的其余接口

转发动作：

依据目的Mac查Mac地址表进行转发。

交换机数据传输过程

PC1应用层产生DATA数据，传输层进行tcp/udp封装，网络层封

装IP报头（源ip与目的ip并封装协议种类），数据链路层封装帧头帧尾（源Mac与目的Mac），查察ARP表，未知目的Mac，发送ARP广

播，交换机收到后，进行学习动作，创立Mac地址表，含有源Mac与对应接口，以后进行泛洪动作，将数据发送给除接收接口外的其余接

口，PC2收到ARP广播后，建立ARP表，含有PC1的ip与Mac，以后进行回复，经过ARP表盘问对方Mac，进行帧封装（包含Mac），以后传递到交换机，交换机进行学习动作，增添PC2的Mac与对应接口，以后经过盘问Mac表得悉PC1的接口后转发给PC1，传输结束。

以后再次对PC2进行传输时会先盘问ARP表，若存在，则不再发送广播。

路由器原理

路由器数据传输时的动作：

解封装：

确立Mac后进行解封装

转发：

依据路由查路由表进行数据转发（路由表：

路由器会默认将直连网段放入路由表）。

重写：

重新封装新的帧头帧尾

网关：

网络出口（路由器接口）。

路由器：

用于转发不一样网段数据。

路由器拥有ARP缓存。

路由器数据传输过程

PC1产生数据后，在封装Mac时，查察ARP表时未知Mac地址，发

送ARP广播，网关收到ARP后向PC1回复自己的Mac，PC1进行封装，发送到网关，网关查察Mac确认后，进行解封装为数据包，经过查察路由表（目的IP）后转发（路由表含有接口和IP），对应接口进行数据重封装，封装时未知目的Mac，发送ARP广播，PC2收到后回复单播

及Mac，以后接口进行封装并发送到PC2。

PC2收到数据后，创立ARP表，包含网关ip和对应Mac。

以后PC2回复数据，封装Mac时查察ARP表，封装Mac后回复给网关，网关确认Mac后解封装为数据包，传到下一接口，盘问路由表得悉PCI的Mac，以后重写封装，传给PC1。

静态路由

静态路由:

手动配置的路由即为静态路由。

静态路由一般合用于结构简单的网络。

浮动静态路由：

经过更正优先级从而达到冗余备份能力等价路由：

目的网络相同，但下一跳不一样。

子网掩码32的为主机路由。

下一跳：

到达目的网络的下一个路由器直连接口的IP地址。

Iprouter-static+目的网络+子网掩码+下一跳（即下一个路由器的接口地址）。

路由比较

最长般配（精确般配）：

掩码越长越优先；

路由优先级：

优先级越小越优先（直连优先级0，静态优先级60）；tracert:

路由追踪命令：

追踪到达目的网络的网络之间所经过的路由

器

改变优先级：

Iprouter-static+目的网络+子网掩码+下一跳

+Preference+优先级。

（仅对当地设备进行更正）

路由表中仅存放最优路由。

CIDR：

无类域间路由（把相同地点为网络位，把不一样地点为主机位，求网络地址。

缺省路由

缺省（默认）路由：

目的网络为的路由，可以取代全部路由。

配置缺省路由时，不行双向配置，不然会形成环路，缺省路由用于配置内网接见外网时所经过的路由器。

当私网接见公网时，所经过的路由器都需要配置缺省路由来取代公网路由。

当R1配置默认路由指向R2，R2配置默认路由指向R1时，R1接见一个不存在的地址时，R2与R1之间数据产生环路。

内网接见外网配置默认路由：

动向路由协议

动向路由协议：

路由器之间互相学习的路由AS（自治区与系统）：

一个路由管理域的会集动向路由协议分类：

依据运转范围

A、AS内：

OSPF：

开放式最短路径优先RIP：

路由信息协议

ISIS：

中间系统到中间系统

B、AS外：

BGP（界限网关路由协议）

特征：

距离矢量路由协议：

RIP、BGP

链路状态：

OSPF、ISIS

距离矢量路由：

传达整张路由表，只关怀距离和方向。

链路状态：

传达链路状态信息（描述本设备的链路连接信息），可以构成整张拓扑。

RIP

工作原理：

路由器启动时，路由表中只会包含直连路由。

运转RIP以后，路由器会发送Request报文，用来央求街坊路由器的RIP路由。

运转RIP的街坊路由器收到该Request报文后，会依据自己的路由表，生成Response报文进行回复。

路由器在收到Response报文后，会将相应的路由增添到自己的路由表中。

RIP网络稳固此后，每个路由器会周期性

地向街坊路由器通知自己的整张路由表中的路由信息，默认周期为30秒。

街坊路由器依据收到的路由信息刷新自己的路由表。

路由器运转RIP发送央求，对方收到后回复；

当网络稳准时，路由器会周期性（周期为30s）的发送更新信息；

进入RIP进度：

rip

宣布直连网络：

network+当地网络（宣布主类网络；ABC类）

RIP优先级100，静态60，直连0

request：

央求信息（央求）

response：

回复信息（回复及周期性更新）

rip基于UDP封装，端口号520，以跳数为胸怀每经过一个路由器跳数加1，跳数越小越优先RIPv1报文格式中每个字段的值和作用：

1.Command：

表示该报文是一个央求报文还是响应报文，只好取1

或许2。

1表示该报文是央求报文，2表示该报文是响应报文。

Version：

表示RIP的版本信息。

对于RIPv1，该字段的值为1。

AddressFamilyIdentifier（AFI）：

表示地址表记信息，对于

IP协议，其值为2。

4.IPaddress：

表示该路由条目的目的IP地址。

这一项可以是网络地址、主机地址。

：

表记该路由条目的胸怀值，取值范围1-16。

每经过一个路由器胸怀数加1

Ripv1：

RIPv1是有类型路由协议，不支持VLSM和CIDR。

以广播的形式发送报文。

不支持认证。

Ripv2：

RIPv2为无类型路由协议，支持VLSM，支持路由聚合与CIDR。

支持以广播或许组播（）方式发送报文。

支持明文认证和MD5密文认证。

RIPV1

以广播形式更新（），弊端浪费设备资源及带宽

报文中不携带子网掩码，不支持VLSM及CIDR

不支持认证

RIPV2（version2）

支持广播及默认组播更新（）

报文中携带子网掩码，支持VLSM及CIDR

支持明文认证及MD5密文认证

RIP认证：

接口模式下，ripauthentication-mode

（md5（密文）、

simple（明文））+密码。

改正跳数：

ripmetricout+

跳数（5）在出方向上（在对方为

5）

ripmetricin+

跳数（5）在进方向上（当地原跳数

+5）

RIP产生问题及解决方法

环路：

R1在向R2发送路由表后，有一条链路发生故障，R2收到路由后更新自己的路由表，并将更新后的路由表发送给R1，R1也会更新自己的路由表，并以为以前发生故障的路由来着自R2，则向来进行互相传达。

产生数据后，R1与R2则会产生

环路。

防环系统：

设置最大跳数（15）；

水平切割：

从本接口收到的路由不会从本接口发出；

毒性逆转（毒性反转）：

R1路由出现故障后，将出现故障的路由设置为16跳，等到下次更新时通知给R2，R2将其扔掉，并回复给R1路由不行达信息，R1将此路由删除，解决环路问题。

触发更新：

发生变化马上更新，不等候更新时间。

ripsplit-horizon：

开启水平切割

RIP的弊端：

仅合用于小型网络

简单产生环路（距离矢量路由协议）

收敛速度慢

RIP优化

克制组播或广播信息的发送。

OSPF

OSPF：

开放式最短路径优先

传达链路状态信息

构成整张拓扑直连优先级0OSPF优先级10

静态优先级60rip优先级100

OSPF基于IP封装，协议号89rip基于udp封装，协议号520

OSPF原理：

经过发送hello信息建立街坊关系；

进行LSA（链路状态通知）泛洪，形成相同的LSDB（链路状态数据库）；

运转SPF算法（最短路径优先算法），获得最优路径；OSPF以组播（、）更新，

DRotherDRDRDRother

OSPF的胸怀叫做开支，带宽越大开支越小

计算公式为：

带宽参照值（10^8）/接口带宽=cost（开支）更正参照带宽：

进度下:

bandwidth-reference+参照值

更正开支：

接口下：

ospfcost+参照值（在入方向增添）

LSA工作系统：

路由器收到LSA以后，不会马上使用，而是复制一份留到当地，另一份传达给下一个路由器。

OSPF报文信息及传输

OSPF报文信息：

hello：

建立并保护街坊关系（间隔为10S，40S无回复则以为街坊不存在）

DBD（DD）：

链路状态数据库描述报文（描述当地数据库信息）

LSR：

链路状态央求报文（用于央求当地缺乏的LSA的详细信息）

LSU：

链路状态更新报文（用于更新所央求的LSA）

hello，DD，R，U，ACK

传输过程：

R1和R2经过hello报文建立街坊关系，R1和R2互相发送DBD，R1向R2发送LSR央求报文，R2向R1回复LSU更新报文，R1收到后回复LSACK确认报文。

OSPF头部：

OSPFversion：

版本号

messagetype：

信息种类（1=hello，2=DD，3=LSR，4=LSU，5=LSACK）

packetlength：

报文总长度

4.sourceOSPFrouter=routerID（默认选择第一个配置的IP地

址）

areaID：

地域ID

packetchecksum：

包校验和

authtype：

认证种类（基于接口认证和基于地域认证）

authdata：

认证数据

街坊建立的必需条件：

1.认证种类认证信息一致

2.版本一致

3.routerID一定独一

4.area一定一致

认证种类：

空认证、明文认证、密文认证

接口认证：

[R1-Ethernet0/0/0]ospfauthentication-mode

地域认证：

[authentication-mode

查察OSPF简要街坊信息：

displayospfpeerbrief

更正routerID：

ospfrouter-id

重置OSPF进度：

resetospfprocess

OSPF中有帧中继的网络称为NBMA：

非广播多路接见

不支持广播或组播发送单播指定街坊

将ospf的广播方式改为单播：

进入OSPF进度下，peer+对端地址

地域area：

为认识决LSDB震荡问题，引入了地域area

地域分为骨干地域（area0）和非骨干地域（非0地域）

规则：

非骨干地域互相通讯一定和骨干地域相连。

DR&BDR

路由器的接口为DR或BDR，每个网段只有一个DR。

每个网段都有一个接口为DR

r1经过hello和r2r3建立街坊关系，进行LSA泛洪，泛洪经过交换机转发后发送

到r2r3，r2r3复制一份留在当地，而后交给交换机，交换机收到后连续转发，造成网络中LSA过多，设备资源占用过大。

DR：

指定路由器（解决LSA泛洪，全部路由器均向DR进行LSA泛洪，DR将其复制一份后再向全部路由器LSA泛洪，其余路由器间