HCIA网络基础知识总结

目录

一、HCIA是什么？

二、网络是什么？

三、抽象语言转化为电信号的过程

四、网络增大

1、网络增大的两个主要途径：

2、网络拓扑结构

3、网络增大过程中遇到的问题及解决措施

五、IPV4地址初识

1、什么是IP地址

2、IP地址分类

3、子网掩码

4、VLSM(可变长子网掩码)——子网划分

5、CIDR(无类别域间路由)——子网汇总

一、HCIA是什么？

HCIA是华为体系下的初级网络工程师

二、网络是什么？

网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，通过它把各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。网络是人类发展史来最重要的发明，提高了科技和人类社会的发展。网络的两大功能：

1、资源共享

网络的主要功能就是资源共享。共享的资源包括软件资源、硬件资源以及存储在公共数据库中的各类数据资源。网上用户能部分或全部地共享这些资源，使网络中的资源能够互通有无、分工协作，从而大大提高系统资源的利用率。

2、信息传递

网络传播是一种以多媒体为终端、以光纤为通道，将所有的个人和组织都联结在一起并能与“个人化”受众进行互动沟通的信息交流形式。

三、抽象语言转化为电信号的过程

应用层：将抽象语言转化为编码

表示层：将编码转化为二进制

介质访问控制层：将二进制转化为电信号，控制物理层

物理层：处理电信号

四、网络增大

1、网络增大的两个主要途径：

（1）传输距离：在传输过程中，电信号存在信号衰减和波形失真两大问题，因此传输距离存在很大的限制。为了解决传输距离的限制引入了中继器（放大器），中继器连接在两个设备之间，可以外接电源，对电流进行放大，一定程度上解决了电信号衰减的问题，但是在传输过程中仍然存在电信号波形失真的问题，导致如果传输距离过长波形会受损，从而无法传递正确完整的信息，因此一般而言中继器只可以延长五倍的网络传输距离。

（2）网络节点数量：增加网络节点数量即增加终端，引入网络拓扑结构。

2、网络拓扑结构

直线型网络拓扑：结构简单，布置便捷。缺点也很明显，若其中一台终端故障会导致整个网络崩溃，而且信息的私密性得不到保障。

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环形网络拓扑结构：工作站少，节约设备，在直线型网络拓扑的基础上增加了一些容错，某台终端故障网络仍可以正常工作。不好诊断故障。

星形网络拓扑结构：星型拓扑结构是一个中心，多个分节点。它结构简单，连接方便，管理和维护都相对容易，而且扩展性强。网络延迟时间较小，传输误差低。中心无故障，一般网络没问题。中心故障，网络就出问题，因此对中心设备要求较高，同时共享能力差，通信线路利用率不高。

网状拓扑结构：各节点互相连接起来，并且每一个节点至少与其他两个节点相连。网状拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不易管理和维护。网络可靠性高，可扩充性好，网络可建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率。但是网络结构复杂，成本高，不易维护。

3、网络增大过程中遇到的问题及解决措施

以上几种网络拓扑中性价比最高的是星形网络拓扑结构，因此在企业还有日常生活中最常用的就是星形网络拓扑结构。星形网络拓扑结构需要一个中间设备，从而有了集线器（HUB），集线器是一层设备，可以连接多个终端。集线器在解决的一些问题的同时又暴露出了更严重的几个问题：安全问题、延迟问题、地址问题、冲突问题。

（1）安全问题：由于集线器是一个共享设备，所有连接到集线器上的设备都位于同一个网络上，因此它们之间的通信不是加密的，有时候会面临安全漏洞问题。

（2）冲突问题：两个终端在同时发出电信号时会发生碰撞，产生冲突，导致无法正常通讯。因此有了CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议，当产生碰撞时，发出信号的双方会同时为自己设置一个静默时间，等时间结束后若没有信号正在传输则会开始传输自己的信号。但这个仍有一定的概率产生再次冲突，就会再次各自设置静默时间排队。由此产生了另一个问题——延迟问题。

（3）延迟问题：解决冲突问题引出的。

（4）地址问题：当拓扑中的终端超过两个时，某个终端想要传输给另外一个终端将无法辨别，因此引出了MAC地址，MAC具有唯一性和格式统一性，由48位二进制构成，以16进制表示（便于人类辨识），前24位代表不同的厂商， 后24位才是厂商分配的串号，具备唯一性。

上述问题也为后续的研发提供了方向：端口密度、无限传输距离、完全没有冲突、一对一单播。

由此出现了网桥——交换机。交换机是一个二层设备，它可以实现电信号和二进制之间的转化。工作过程：当一个数据包来到交换机之后，交换机会根据数据包中的目的MAC进行转发，转发之前会先记录，根据源MAC地址记录自身接口和相连主机的MAC的对应关系，之后在进行转发，转发过程会查看自身的MAC地址表，如果MAC地址表有记录，则按照MAC地址表中的记录进行转发，如果没有记录，则洪泛。除进入接口以外，向其他所有接口复制转发——洪泛范围。当洪泛范围过大后就会导致网络变卡顿，由此产生了路由器，路由器是一个三层设备，用来隔离洪泛范围的同时也可以实现单播转发。

到此交换机与路由器配合在实现了限传输距离、完全没有冲突、一对一单播的同时也解决了集线器的四大问题。

在由交换机与路由器组成的网络拓扑中，同一洪泛范围的设备加与路由器连接的端口称为一个广播域，在同一个广播域的终端间可以通过交换机直接通讯，不同广播域的终端通过ARP（地址解析协议）进行通讯。

五、IPV4地址初识

1、什么是IP地址

IP地址（Internet Protocol Address 互联网国际地址）是一种在Internet上的给主机编址的方式，它主要是为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。PV4地址—32位二进制构成，用点分十进制的方式表示。

2、IP地址分类

在这五类IP地址中存在一些特殊IP地址：

（1）的地址代表范围—网络号。

（2）主机位全1的地址—广播地址。

（3）255.255.255.255—受限广播地址—代表广播域类所有的主机，受到路由器的限制。

（4）0.0.0.0—在DHCP(动态主机配置协议)中用到有两种含义：自己没有地址、代表所有地址 。

（5）127.0.0.1 -环回地址—虚拟的地址，用来测试电脑硬件是否完好。

（6）169.0.0.0/16—动态获取地址时，没有获取到地址情况下，自己给自己分配的地址。

3、子网掩码

子网掩码是用来分割子网和区分哪些是同一个网段的，哪些不是同一网段的，通过子网掩码可得知，IP地址的网络位。

ip地址：192.168.1.1 子网掩码：255.255.255.0

ip地址：192.168.1.2 子网掩码：255.255.0.0

这两个ip地址虽然在不看掩码的情况下，像是一个网段的，但他们并不是同一个网段内的。这个可以从子网掩码来判断，192.168.1.1 255.255.255.0是属于192.168.1.0网段的。而192.168.1.2 255.255.0.0是属于192.168.0.0网段。

4、VLSM(可变长子网掩码)——子网划分

划分子网的目的：根据ip地址的分类，就算选用最小的c类地址，在实际工程中也会造成IP地址浪费，为了提搞IP地址的利用率，就需要用到子网划分

IP地址由网络位+主机位组成，子网划分就是借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。把原来有类网络IPv4地址中的“网络号”部分向“主机号”部分借位，把一部分原来属于“主机号”部分的位变成“网络号”的一部分（通常称之为“子网号”）。

例如：可将192.168.1.0/24划分为192.168.1.0/25 192.168.1.128/25

5、CIDR(无类别域间路由)——子网汇总

将多个网段汇总成一个网段要进行汇总，必须满足连续子网

连续子网：母网号相同，子网掩码一致

汇总方法：母网号一致，取相同位，去不同位

例如：192.168.1.0/25 192.168.1.128/25 汇总为 192.168.1.0/24

192.168.1.0 0000000

192.168.1.1 0000000

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_47175413/article/details/130653910