HCIA-数据通信基础

通信的基本概念

AAA认证:认证、授权、计费
通信:人与人之间、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。
网络通信:终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

常见术语:
数据载荷:最终想要传递的信息
报文:网络中交换与传输的数据单元
头部:在数据载荷的前面添加的信息段
尾部:在数据载荷的后面添加的信息段
封装:对数据载荷添加头部和尾部,形成新的报文过程
解封装:去掉报文的头部和尾部,获取数据载荷的过程
网关:提供协议转换、路由选择、数据交换等功能的网络设备
路由器:为报文选择传递路径的网络设备
终端设备:数据通信系统的端设备,作为数据的发送者或者接受者

数据通信网络的基本概念:

功能:数据通信网络最基本的功能是实现数据互通。

  1. 交换机

距离终端用户最近的设备,用于终端用户接入网络、
对数据帧进行交换等。

  1. 路由器

网络层设备,可以在因特网中进行数据报文转发。路由器根据所收到的报文的目的地址选择一条合适的路径,将报文传送到下一个路由器或目的地,路径中最后的路由器负责将报文送交目的主机实现同类型网络或异种网络之间的通信
功能:隔离广播域维护路由表( Routing Table)运行路由协议路径(路由信息)选择、IP报文转发广域网接入、网络地址转换连接通过交换机组建的二层网络

  1. 防火墙

网络安全设备,用于控制两个网络之间的安全通信。它通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流,尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况以此来实现对网络的安全保护。
功能: 隔离不同安全级别的网络

  实现不同安全级别网络间的访问控制(安全策略)
  用户身份认证
  实现远程接入功能
  实现数据加密及虚拟专用网业务
  执行网络地址转换
  其他安全功能
  1. 无线控制器AC
    主要集成了控制无线瘦AP的功能,也可以单独使用。
  2. 无线瘦AP
    很多功能需要依赖无线控制器AC来实现。

网络类型

网络类型三种类型

网络的三种类型

网络拓扑:用传输介质(例如双绞线、光纤等)互连各种设备(例如计算机终端、路由器、交换机等)所呈现的结构化布局。

网络拓扑的形态

网络工程与网络工程师定义
通信网络需要网络工程师去规划、设计、实施、调试和运维。
在信息系统工程方法和完善的组织机构指导下,根据网络应用的需求,按照计算机网络系统的标准、规范和技术,规划设计可行性方案,将计算机网络硬件设备、软件和技术系统地集成在一起,以成为满足用户需求、高性价比的网络系统的组建工作。

网络工程师掌握的技能

在网络工程领域,掌握专业的网络技术,具备-定的职业技能及职业素养,具有一定项目实施经验,能够在项目现场与客户或者其他项目干系人充分沟通,根据客户的需求及环境因素制定实施方案及项目计划(得到项目干系人认可),并充分调动各方资源保证项目按时、保质保量落地,以及在项目实施后对干系人进行培训及工程文档交付的职业。

掌握的技能

网络工程师的成长之路

成长之路

应用和数据
应用的存在,是为了满足人们的各种需求,比如访问网页,在线游戏,在线视频等。
伴随着应用会有信息的产生。比如文本,图片,视频等都是信息的不同呈现方式。

数据产生:计算机领域中,数据是各种信息的载体。
数据传输:大部分应用程序所产生的数据需要在不同的设备之间传递。

  • OSI参考模型

osi参考

  • TCP/IP参考模型产生背景及应用层

参考模型产生背景及应用层

TCP/IP协议栈定义的一些常用的标准协议

TCP/IP协议栈定义的一些常用的标准协议

应用层

应用层为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务。应用层协议会指定使用相应的传输层协议,以及传输层所使用的端口等。
应用层的PDU被称为Data (数据)。

FTP
Telnet
Http

传输层

传输层协议接收来自应用层协议的数据,封装上相应的传输层头部,帮助其建立“端到端”( Port to Port )的连接。
传输层的PDU被称为Segment(段)。

传输层协议

TCP: -种面向连接的、可靠的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。
UDP: -一种简单的无连接的传输层协议,由IETF的RFC 768定义。
报文格式

报文格式传输,源端口和目的端口都会在。0~65535个端口

端口号
三次握手
确认序列号
窗口滑动机制
四次挥手

网络层和数据链路层

网络层

进程是应用程序之间的通信

数据链路层

数据链路层位于网络层和物理层之间,可以向网络层的IP、IPv6等协议提供服务。数据链路层的PDU被称为Frame (帧)。
以太网( Ethernet )是最常见的数据链路层协议。

以太网:以太网是- -种广播式数据链路层协议,支持多点接入。
个人电脑的网络接口遵循的就是以太网标准。
一般情况下,一个广播域对应着一 个|P网段。
以太网MAC地址:
MAC (Media Access Control)地址在网络中唯一标识一 个网卡,
每个网卡都需要且会有唯一的一个MAC地址。MAC用于在一个IP网段内,寻址找到具体的物理设备。工作在数据链路层的设备。例如以太网交换机,会维护一张MAC地址表,用于指导数据帧转发。

路由器维护的是路由表,交换机维护的是MAC地址表。

地址解析协议ARP: Address Resolution Protocol地址解析协议
根据已知的IP地址解析获得其对应的MAC地址。

物理层

物理层位于模型的最底层:负责比特流在介质上的传输。规范了线缆、针脚、电压、接口等物理特性规范。常见的传输介质有:双绞线、光纤、电磁波等。

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