HCIA--＞HCIP复习篇

OSI

OSI ： 7层参考模式 开放式系统互联参考模型
应用层 ： 抽象语言–> 编码
表示层： 编码–>二进制
会话层： 提供应用程序地址 – 无标准
上三层，应用程序加工数据的部分

下四层，数据流层 负责数据传输
传输层：数据分段（受MTU限制） 提供端口号 ---- TCP UDP
网络层： internet 协议 --IP 提供ip地址，进行逻辑（临时）寻找
数据链路层： --核心是控制物理层
在以太网中 2层===逻辑链路控制层LLC+介质访问控制MAC
还提供了MAC地址进行物理寻址
物理层

MTU：最大传输单元 —1500字节

端口号：16位二进制 0-65535 其中1-1023注明端口 静态端口
1024-65535 动态端口 高端口
终端与服务器间通信时，使用随机的高端口对应本地进程号；使用注明的静态端口标记具体访问的服务器服务；
端口号的核心作用在于区分本地设备的进程与服务端具体的服务

UDP：用户数据报文协议
非面向连接的不可靠传输协议 — 仅完成传输层的基本工作（分段、提供端口号）

TCP：传输控制协议
面向连接的可靠传输协议 — 在完成了传输的基本工作之上，还需额外保障传输的可靠性；
面向连接-- 通过三次握手建立端到端的虚链路
可靠传输— 4种可靠机制 – 确认 排序 流控（滑动窗口） 重传

UDP可以单播、组播、广播；但TCP只能单播通讯

IPV4报头：

名词注解

1、OSI与TCP/IP的区别
1）层数不同 OSI7层 TCP/IP 4、5
2）TCP/IP的网络层仅支持 IP， OSI支持所有；
3）TCP/IP支持跨层封装：
正常用户的应用程序通讯数据，不做跨层；同一广播域间的设备间使用；如路由器这种3层设备直连间使用跨层封装到3层的协议 同一个交换网络内的2层间可以跨层封装到2层； 优点在于可以节省设备的封装与解封装效率； 仅ICMP可以用于远距离通讯；

当数据包跨层封装到3层时，IPV4报头可以将数据进行分片，来实现类似4层的分段功能；
使用协议号类标记应用层的具体内容；协议号–0-255 其中6代表TCP,17代表UDP；其他编号用于各种跨层封装协议–类似4层的端口号来区分进程

当跨层封装到2层时，以太网为例：

在没有跨层封装到的2层时，以太网将使用第二代数据报头，数据链路层为一层，不能进行数据分片；
在跨层封装到2层时，以太网将使用第一代数据报头，数据链路层分为LLC（802.2）+MAC（802.3）;LLC负责分片和使用类型号代替协议号，MAC进行正常的介质控制；

ARP 地址解析协议

正向：已知对端的IP地址，通过二层的广播，获取对端的mac地址
当同一广播域中的设备相互访问时，若已知目标的ip地址，未知目标的mac地址，
将使用广播来获取目标的mac地址；
反向：已知本端的MAC地址，通过本端的MAC获取本端的ip地址
无故：在刚获取ip地址，已经使用ip时，向外主动进行正向ARP，但被请求的ip地址为本地的ip地址；用于ip地址的冲突检测

DNS --域名解析服务

通过域名查询对应的ip地址

封装

数据包从高层向低层进行加工处理的过程，过程中数据包将不断增大，因为需要添加不同层面的头部

解封装

封装的反向；识别数据的过程；过程中数据包将不断的变小

交换机工作原理

当一个数据帧进入交换机后，交换机永远先查看数据帧中的源mac地址；然后将该mac与其进入的接口映射记录到本地的mac地址表中；再关注数据帧中的目标mac地址，然后查询本地mac地址表是否有其对应接口的记录；若存在记录将单播向该接口转出，若没有记录，将洪泛该流量；
洪泛-- 除进入接口外的其他所有接口复制转出流量；被洪泛流量主要是广播、组播、未知单播；
未知单播：数据包中目标地址为明确的单播地址，但交换机上没有该mac对应的记录；

PDU协议数据单元

每层封装数据的计量单位
应用层 报文
传输层 段
网络层 包
数据链路层 帧
物理层 比特流

IPV4地址

VLSM — 可变长子网掩码 子网划分，通过延长子网掩码的长度，将原来的主机位，借位到网络位，实现将一个网络逻辑切分为多个；
CIDR—无类域间路由 – 取相同位，去不同位 将多个网段逻辑的整合一个；

Cidr 分为 子网汇总和超网
子网汇总：汇总后，汇总网段的掩码长于或等于主类掩码 --LAN局域网
超网：汇总后，汇总网段的掩码短于主类 --WAN广域网

静态路由

默认路由器在进行ip地址配置后，若接口可以正常通讯；将自动生成直连网段路由；
非直连网段为未知网段，获取未知网段的方式----静态路由（手写）动态路由（计算）
[r1]ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.2.2
目标网络号 下一跳
下一跳：流量从本地发出后，下一个进入的路由器，接口ip地址

[r1]ip route-static 192.168.1.0 24 GigabitEthernet 0/0/0
目标网络号 出接口
出接口：流量从本地发出的接口

在MA网络中建议使用下一跳写法，在点到点网络中建议使用出接口写法
MA：多路访问 在一个网段内节点的数量不限制
点到点：在一个网段内只能存在两个节点

若在MA网络中使用出接口写法，路由器为了获取下一跳的MAC地址，将进行代理ARP；
和ICMP重定向；增加延时，浪费设备资源，故建议使用下一跳写法；

代理ARP：路由器在A网段接收到关于B网段的ABR时，将查询本地是否拥有到达B网段的路由条目，若存在条目，将使用被请求设备的ip地址进行ARP应答，应答的mac地址为该路由器连接在A网段接口的mac地址；
ICMP重定向：一个流量通过本地G0/0/0口进入后，在本地查询完路由表后，依然通过本地的G0/0/0口转出；那么本地路由器将告诉上一跳设备，本地不为最佳下一跳，同时将本地到达目标的下一跳地址，转告给上一跳设备；

若在点到点网络，使用下一跳写法；
下一跳写法在转发数据，需要递归查表；用时比出接口写法要多；而点到点网络本身不存在代理ARP和ICMP重定向机制，故出接口写法转出更快；
【1】手工汇总
若到达一些连续子网（可汇总计算）网段时，且全部基于相同的下一跳；那么可以将这些目标网段进行汇总计算后，仅编写到达汇总网段的静态路由即可，节省路由条目数量；

【2】路由黑洞
汇总网段中包含了网络内，实际不存在的网段时，将导致流量有去无回；
尽量精确汇总，合理分配ip地址，来避免和减小

【3】缺省
一条不限定目标，可以访问所有ip地址的路由条目；在路由器查询完本地所有的直连、静态、动态路由后，若依然没有可达路径才使用该条目；

【4】空接口
缺省路由与路由黑洞相遇，将必然产生环路；在黑洞路由器上编辑一条到达汇总网段的空接口路由可以避免
[r2]ip route-static 1.1.0.0 22 NULL 0

【5】浮动静态
通过修改默认的优先级（60），起到路径备份的作用
[r2]ip route-static 1.1.0.0 22 12.1.1.2 preference 61

【6】负载均衡
当路由器访问相同目标，具有多条开销相似路径时，可以让设备将流量拆分后，延多条路径同时传输，起到带宽叠加的作用