CCNA学习笔记（一）
CCNA学习笔记（一）物理层1、 物理层1. 线缆的标准：光纤、双绞线。2. 接口的标准3. 传输的方式：有线、无线。2、 一层设备1. 线缆（双绞线）：8芯，4组，绞在一起为了防止干扰。UTP双绞线：非屏蔽双绞线（最常用）。STP双绞线：屏蔽双绞线，抗干扰能力更强，制造成本和重量更高，不常用。速度：10-100Mb/s。最长传输距离：100m。RJ45接口线序：568A：568B：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。网络传输实际只用了4根线，1、2、3、6。第4、5根为电话，第7、8根不用。直通线/平行线：连接不同类型的设备，两端线序相同。交叉线：两端线序不同，用于连接不同类型的设备。交换机与hub相连，用交叉线。2. 光纤光纤成对出现。单模光纤：传输距离长，上千米，黄色，Lx（long）。双模光纤：传输距离短，橙色，Sx（short）。3. 网卡4. 以太网5. 路由器串行接口6. 中继器数据链路层1、 数据链路层1. 定义了数据的传输格式。2. 如何访问底层介质。3. 基本的错误检测。2、 二层设备1. 交换机（最主要）2. 网卡（NIC）3、 局域网1. Local Area Network即LAN。2. 特点：短距离、直接线缆相连、高速。3. 局域网通常都是二层设备连接。4、 局域网涉及的设备1. 主机、服务器。2. 网卡、网线。3. 交换机、hub。5、 二层协议1. 以太网协议（一种局域网协议）。2. 共享型网络。6、 二层编址1. MAC地址（烧录地址、固化地址）。2. MAC地址保存在网卡的ROM中，不可修改。3. 长度：48bit。4. 前24bit：OUI，标识生产厂商。5. 后24bit：Vender Assigned，标识设备，保证本地唯一。6. 在同一网段内，设备之间实际通过MAC地址进行通信。7、 以太网传输形式1. 单播。2. 广播。3. 组播（视频会议）。网络层1、 网络层1. 负责数据传递、数据转发。2. IP编址。3. 路由功能。4. 对数据进行最优路径选择。2、 IP1. Internet Protocal 互联网协议，分为IPv4和IPv6。2. 面向连接：在通信时要首先保证连接。3. 面向非连接：通信不需要保证连接。3、 IPv41. 是一个三层编址方案。2. 是一个层次化、结构化的编址（网络号，主机号）。3. 是面向非连接的协议。4. 将数据划分成数据包。5. 尽力而为转发：不管对方能不能够收到，我都会把数据包发出去。传输效率最高，但不保证传输的可靠性。6. 没有数据恢复机制。7. IPv4地址长度：32bit。4、 路由器1. 想要直接通信，需要在同一个网段中。2. 路由器负责将数据包在不同的网段中转发，通过路由表。即分组交换（packet switching），转发收到的分组。3. 路由器是三层的主要设备，是互联网的基础。4. 路由器有多个接口，每一个接口连接到一个网段，并且拥有该网段的一个IP地址，这个地址就是该网段的网关地址。5. 路由器具有在不同路径中选择最优路径的功能。5、 IP报头（按照从前到后的顺序）8bit版本号，是IPv4还是IPv6。8bit服务类型 QOS 有些数据包需要优先处理（特殊化处理），通过此处进行标识。16bit包长度，最大为65535bit。如果一个数据包MTU，那么就需要分片，分片后接收方需要进行重组。MTU：最大传输单元，是一个物理限制。一般的以太网是1500bit。16bit分片后数据包的序列号，同一数据包分片后，该序列号都是一样的。16bit（分片偏移）标识该数据包是第几个。8bitTTL字段（Time to Live），防止IP数据包在网络中无限传输的，规定了数据的存活时间，最大值为255，每经过一次三层设备，TTL值减一，直至为0时丢弃掉。8bit协议字段，用来实现多路复用，识别该数据包上层协议（TCP/UDP）。16bit报头校验，用来检验该报头是否损坏。32bit源地址。32bit目标地址。24bit可选字段，通常不用。6、 IP地址1. IP分类：A：0xxxxxxx.host.host.host有24位主机号，所以大型网络的分配选择A类地址。B：10xxxxxx.network.host.host有16位主机号，用于中等网络。C：110xxxxx.network.network.host有8位主机号，用于小型网络。D：组播。E：保留使用。2. 该IP类型能够容纳多少台主机：2n-2，n为主机号位数。减2是减去一个网络地址和一个广播地址。3. 网络地址：主机号全为0的地址，代表一个网络。广播地址：主机号全为1的地址。4. 私有地址：所有人都允许使用的，不允许出现在互联网A：10.0.0.0 - 10.255.255.255B：172.16.0.0 - 172.31.255.255C：192.168.0.0 - 192.168.255.255公有地址：除去私有地址的，就叫做公有地址。7、 DHCP协议动态主机配置协议，自动获取IP地址。8、 DNS协议方便记忆，通过DNS服务器进行域名和IP地址，查询对方MAC地址的协议。9、 ARP协议地址解析协议。用来实现IP地址到MAC地址的映射，也就是知道对方IP地址，查询对方MAC地址的协议。十、ICMP协议互联网控制报文协议。通常是用来返回一些错误信息的。比如目标主机不可达，发送数据包过大，数据包损坏等等。（ping命令就属于ICMP协议）传输层1、 传输层1. 端到端的连接通信。2. 四层的主要协议：TCP/UDP。3. 保证传输的可靠性。4. 实现一些查错恢复机制。2、 主要功能1. 会话的多路复用。2. 对数据进行分段。3. 流控机制（TCP协议，基本的流量控制机制，当网络拥塞时减少发送速度，当网络通畅时增加发送速度）4. 面向连接的协议（TCP）。在通信之前，源和目标之间会协商一些状态信息，如：现在是否合适传输、以何种速度进行传输等。5. 差错恢复机制（数据没有到达，会进行重传输等）。3、 协议的多路复用1. 一个协议可能会为对个上层协议/应用做统一的服务。2. 如：FTP、HTTP、SMTP协议，底层都用的是TCP协议。3. TCP协议，通过不同的端口号，来区分不同的上层协议。4、 UDP协议1. 尽最大努力交付（类似IP协议）。2. 面向非连接的。3. 非顺序到达的。4. 效率高，通常用来传输语音、视频等数据（语音视频需要实时性，而且对丢包不敏感）。5、 UDP报头16bit源端口号（随机端口号）16bit目标端口号（固定端口号）16bitUDP的长度。16bitUDP校验和（在IPv4中不是必须的）。6、 TCP协议1.可靠的传输协议（发送的每一段数据，接收方必须给出Ack回应，如果没有收到回应，则需要重发）。2.面向连接的。3.保证数据是以顺序到达的。4.传输效率小于UDP。5.电子邮件、文件共享、下载等等，都是使用TCP协议。6.对实时性不高，延时不敏感，精确性很高。7、 TCP报头1. 16bit源端口号。2. 16bit目标端口号。3. 32bit序列号（确认传输的顺序）。4. 32bit确认序列号。5. 4bit整个报头的长度。6. 12bit状态号。7. 16bit窗口大小（发送窗口大小个数据段，返回一个确认；如窗口大小为3即，连续发送三个数据段，返回一个确认，效率会提高）。8. 16bit校验和。9. 16bit紧急指针（用来做流量控制的）。10. 32bit填充字段。8、 四层到应用层映射通过端口号1. TCP：FTP21Telnet23HTTP80DNS53（DNS既可以使用TCP，又可以使用UDP）2. UDP：DNS53TFTP69SNMP1619、 TCP建立连接通过“三次握手”1. 第一次握手：建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认；2. 第二次握手：服务器收到syn包,必须确认客户的SYN（ack=j+1）,同时自己也发送一个SYN包（syn=k）,即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态；3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYNACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
