HCIA-Datacom跟官方路线学习

通过两次更换策略。最后找到最终的学习方案，华为ICT官网有对这个路线的学习，hcia基础有这个学习路线，hcip也有目录路线。所以，最后制定学习路线，是根据这个认证的路线进行学习了：

官网课程：课程详情 (huawei.com)

 哔哩哔哩视频网课：HCIA04-常见网络设备_哔哩哔哩_bilibili

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 补充：完整版的官网课程：5.4.1 同网段数据通信全过程_哔哩哔哩_bilibili

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发现，其实，这个网课的ppt资源或者是word资源，都是根据华为的培训教程 来的。所以资源就直接从官网下载就可以了：download (huawei.com)

 这里有培训教程也有实验教程。而且官网每一章节还有测验，好吧，最后开始我的最终路线就是根据官网学习选定并进行下去了！！因为自己有一定基础了，有些重复知道的知识点就只做一个目录就略过了。（虽然说哔哩哔哩的那个网课是根据官网的资源来的，但是它们对于目录的划分更加的精细，可以作为参考）

 第一章 数据通信网络基础

第二章  网络参考模型 

学习目标：

▫ 理解数据的定义及传递过程

▫ 理解网络参考模型概念及优势

▫ 了解常见的标准协议

▫ 掌握数据封装与解封装过程

按照顺序来，先介绍了OSI七层模型、接着是TCP/IP对等五层模型。接着重点放在TCP/IP的五层模型上，一层一层的介绍。就不对每一层都进行理解了。只单独看一些还没记下的知识点：

 

TCP报文头部：

▫ Source Port：源端口，标识哪个应用程序发送。长度为16比特。

▫ Destination Port：目的端口，标识哪个应用程序接收。长度为16比特。

▫ Sequence Number：序号字段。 TCP链接中传输的数据流每个字节都编上一个序号。序号字段的值指的是本报文段所发送数据的第一个字节的序号。长度为32比特。

▫ Acknowledgment Number：确认序列号，是期望收到对方下一个报文段数据的第1个字节的序号，即上次已成功接收到的数据段的最后一个字节数据的序号加1。只有Ack标识为1，此字段有效。长度为32比特。

▫ Header Length：头部长度，指出TCP报文头部长度，以32比特（ 4字节）为计算单位。若无选项内容，则该字段为5，即头部为20字节。

▫ Reserved：保留，必须填0。长度为3比特。

▫ Control bits：控制位，包含FIN、 ACK、 SYN等标志位，代表不同状态下的TCP数据段。

▫ Window：窗口TCP的流量控制，这个值表明当前接收端可接受的最大的数据总数（以字节为单位）。窗口最大为65535字节。长度为16比特。

▫ Checksum：校验字段，是一个强制性的字段，由发端计算和存储，并由收端进行验证。在计算检验和时，要包括TCP头部和TCP数据，同时在TCP报文段的前面加上12字节的伪头部。长度为16比特。

▫ Urgent:紧急指针，只有当URG标志置1时紧急指针才有效。 TCP的紧急方式是发送端向另一端发送紧急数据的一种方式。紧急指针指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节（紧急数据放在本报文段数据的最前面）。长度为16比特。

▫ Options：选项字段（可选），长度为0-40字节。

• UDP报文头部：

▫ Source Port:源端口，标识哪个应用程序发送。长度为16比特。

▫ Destination Port:目的端口，标识哪个应用程序接收。长度为16比特。

▫ Length:该字段指定UDP报头和数据总共占用的长度。可能的最小长度是8字节，因为

UDP报头已经占用了8字节。由于这个字段的存在， UDP报文总长不可能超过65535

字节（包括8字节的报头，和65527字节的数据）。

▫ Checksum:覆盖UDP头部和UDP数据的校验和，长度为16比特。

TCP和UDP的端口号：（考过）

• 客户端使用的源端口一般随机分配，目标端口则由服务器的应用指定；

• 源端口号一般为系统中未使用的，且大于1023；

• 目的端口号为服务端开启的应用（服务）所侦听的端口，如HTTP缺省使用80。

TCP的三次握手和四次挥手：

TCP的可靠性是根据序列号seq和确认序列号ACK实现TCP的可靠性和有序传输的！

 虽然TCP支持可靠的传输，但是当传输的数据量比较大的时候，而接收一方接收的接口很小。就会造成数据流溢出或丢失的情况，这个时候就要用到窗口的滑动机制。来控制数据传输速率。

 

 

数据链路层有一个ARP协议，这个协议可以实现，根据IP获取到目标MAC地址。需要注意，比如使用Ping命令的时候，它的本质是icmp协议。而使用这个命令之前，是需要经过ARP协议的。

第三章 华为VRP系统

学习目标：
▫ 了解VRP的基础知识
▫ 掌握CLI界面的使用
▫ 掌握命令行的基本命令

主要就是登录设备。然后就是远程登录的话，有三种级别的权限需要记忆一下。 

第四章 网络层协议以及IP地址编码

网络层提供了无连接数据传输服务， 即网络在发送数据报文时不需要先建立连接， 每一个IP数据报文独立发送。

学习目标：

▫ 描述网络层的主要协议
▫ 描述IPv4地址的概念、分类及特殊IP地址
▫ 计算IP网络以及IP子网
▫ 掌握IP网络地址规划方式

在网络层，最重要的就是IP协议，其中以太网头部或者TCP头部这两个都是要到对应的层去添加相应的协议信息。在网络层，只添加IP头部的信息。现在对IP头部的信息进行剖析。 

IP Packet（ IP数据包），其包头主要内容如下：
▫ Version： 4 bit， 4：表示为IPv4； 6：表示为IPv6。
▫ Header Length： 4 bit，首部长度，如果不带Option字段，则为20，最长为60。
▫ Type of Service： 8 bit，服务类型。只有在有QoS差分服务要求时，这个字段才起作用。
▫ Total Length： 16 bit，总长度，整个IP数据包的长度。
▫ Identification： 16 bit，标识，分片重组时会用到该字段。
▫ Flags： 3 bit，标志位。
▫ Fragment Offset： 13 bit，片偏移，分片重组时会用到该字段。
▫ Time to Live： 8 bit，生存时间。
▫ Protocol： 8 bit，协议：下一层协议。指出此数据包携带的数据使用何种协议，以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个进程处理。
▪ 常见值：
− 1: ICMP, Internet Control Message；
− 2: IGMP, Internet Group Management；
− 6: TCP , Transmission Control Protocol；
− 17: UDP, User Datagram Protocol。
▫ Header Checksum： 16 bit，首部检验和。
▫ Source IP Address： 32 bit，源IP地址。
▫ Destination IP Address： 32 bit，目的IP地址。
▫ Options：可变，选项字段。
▫ Padding：可变，填充字段，全填0。

对第二行详解：

为什么用到分片和前面传输层TCP用到滑动窗口的区别在哪？分片就是因为报文太大了，需要分割报文才能发送的过去，而传输层的滑动窗口是为了控制传输速率，防止速率的不匹配造成丢包。

• Identification： 16 bit，发送主机赋予的标识，分片重组时会用到该字段。
• Flags： 3 bit，标志位。
▫ 保留段位： 0，保留。
▫ 不分段位： 1，表示“不能分片”； 0，表示“能分片”。
▫ 更多段位： 1，表示“后面还有分片”； 0，表示“最后一个数据片”。
• Fragment Offset： 13 bit，片偏移，分片重组时会用到该字段。指出较长的分组在分片后，该片在原分组中的相对位置，与更多段位组合，帮助接收方组合分段的报文。

注意一下TTL字段：

为避免环路导致的网络拥塞， IP报文头中包含一个生存时间TTL（ Time To Live）字段。报文每经过一台三层设备， TTL值减1。初始TTL值由源端设备设置。当报文中的TTL降为0时，报文会被丢弃。同时，丢弃报文的设备会根据报文头中的源IP地址向源端发送ICMP错误消息。（注意：网络设备也可被配置为不向源端发送ICMP错误消息。）

协议号，大概就是源端发送给目标端之后，目标端看一下协议号多少，然后解封装的时候发给对应的上一层协议，或者就是对应ICMP协议给源端发送错误消息。

• 目的端的网络层在接收并处理报文以后，需要决定下一步对报文如何处理。 IP报文头中的协议字段标识了将会继续处理报文的协议。
• 该字段可以标识网络层协议，如ICMP（ Internet Control Message Protocol，因特网控制报文协议，对应值0x01）；也可以标识上层协议，如TCP（ Transmission Control Protocol，传输控制协议，对应值0x06）、 UDP（ User Datagram Protocol，用户数据包协议，对应值0x11）。

然后是子网划分，略过。

接着是ICMP协议，重点。ICMP是网络层被封装在IP协议里面的。辅助IP用的。

ICMP消息：
▫ ICMP消息封装在IP报文中， IP报文头部Protocol值为1时表示ICMP协议。
▫ 字段解释：
▪ ICMP消息的格式取决于Type和Code字段，其中Type字段为消息类型， Code字
段包含该消息类型的具体参数。
▪ 校验和字段用于检查消息是否完整。
▪ 消息中包含32 bit的可变参数，这个字段一般不使用，通常设置为0。
− 在ICMP重定向消息中，这个字段用来指定网关IP地址，主机根据这个地
址将报文重定向到指定网关。
− 在Echo请求消息中，这个字段包含标识符和序号，源端根据这两个参数
将收到的回复消息与本端发送的Echo请求消息进行关联。尤其是当源端
向目的端发送了多个Echo请求消息时，需要根据标识符和序号将Echo请
求和回复消息进行一一对应。

对ICMP的类型详解：

IPv4地址配置需要注意：

• 物理接口：物理接口是指网络设备上实际存在的接口，分为负责承担业务传输的业务接口和负责管理设备的管理接口，例如GE业务接口和MEth管理接口。
• 逻辑接口：逻辑接口是指能够实现数据交换功能但物理上不存在、需要通过配置建立的接口，需要承担业务传输，例如VLANIF接口、 Loopback接口。
     ▫ Loopback接口：用户需要一个接口状态永远是Up的接口的IP地址时，可以选择Loopback接口的IP地址。
          ▪ Loopback接口一旦被创建，其物理状态和链路协议状态永远是Up，即使该接口上没有配置IP地址。
          ▪ Loopback接口配置IP地址后，就可以对外发布。 Loopback接口上可以配置32位掩码的IP地址，达到节省地址空间的目的。
          ▪ Loopback接口不能封装任何链路层协议，数据链路层也就不存在协商问题，其协议状态永远都是Up。
          ▪ 对于目的地址不是本地IP地址，出接口是本地Loopback接口的报文，设备会将其直接丢弃。

第五章 以太网交换基础

学习目标：                                             

▫ 描述以太网的基本概念
▫ 区分MAC地址的类型
▫ 描述二层交换机的工作流程
▫ 描述MAC地址表的构成与形成过程

1. 以太网协议介绍
2. 以太网帧介绍
3. 以太网交换机介绍
4. 同网段数据通信全过程

早期以太网存在冲突域，冲突域就是，比如说，在一个电话里面，一个用户在说话，而另一个用户也再说。就会导致说话的声音听不清。于是就提出了CSMA/CD协议，先进行检测是否信道空闲。后面就是交换式以太网，通过交换机就可以分割冲突域。

广播域，省略了。

接着是以太网帧，它属于数据链路层。

数据帧的总长度为64-1518字节，这样设计的原因是什么？（另外，以太网口的最大传输单元是1500字节，即MTU=1500B。）
▫ 以太网中，最小帧长为64字节，这是由最大传输距离和CSMA/CD机制共同决定的。
▪ 规定最小帧长是为了避免这种情况发生： A站点已经将一个数据包的最后一个Bit发送完毕，但这个报文的第一个Bit还没有传送到距离很远的B站点。 B站点认为线路空闲继续发送数据，导致冲突。
▪ 高层协议必须保证Data域至少包含46字节，这样加上以太网帧头的14字节和帧尾的4字节校验码正好满足64字节的最小帧长，如果实际数据不足46个字节，则高层协议必须填充一些数据单元。
▫ 而出于对传输效率和传输可靠性的折中考虑，使得以太网帧的最大长度为1518字节，对应IP数据包就是1500字节。
▪ 较大的帧长度，数据的有效传输效率会更高；但是数据帧过长，传输时会占用共享链路过多的时间，对时延敏感应用造成极大的影响。
▪ 因此最终选择了一个折中的长度： 1518字节的数据帧长，对应1500字节的IP数据包长度，这就是最大传输单元MTU的由来。

帧类型：需要注意，像单播、组播、广播这三种帧类型，指的是节点。并不是真正意义上的计算机的网卡MAC地址。比如，通过ICMP测试网络连通性的时候，先通过ARP协议获取目标主机的MAC地址，这个时候是先发送广播的以太网帧，但是IP协议里面封装的目标MAC地址是0000。只是以太网帧是FFFF。

接着学习，在以太网中，交换机的工作原理，主要介绍二层交换机 ，原理省略。大概原理就是学习和转发。

交换机的3种数据帧处理行为：泛洪、转发和丢弃。

需要注意，MAC地址表中动态学习的表项并非永远有效，每一条表项都有一个生存周期，到达生存周期仍得不到更新的表项将被删除，这个生存周期被称作老化时间。例如华为S系列交换机的老化时间缺省值是300秒。

第六章 VLAN原理与配置

• 以太网是一种基于CSMA/CD的数据网络通信技术， 其特征是共享通信介质。 当主机数目较多时会导致安全隐患、 广播泛滥、 性能显著下降甚至造成网络不可用。
• 在这种情况下出现了VLAN (Virtual Local Area Network)技术解决以上问题。
学习目标：▫ 了解VLAN技术的产生背景▫ 识别数据所属的VLAN▫ 掌握不同的VLAN划分方式▫ 描述网络中VLAN数据的通信过程▫ 掌握VLAN的基本配置
1. 什么是VLAN
2. VLAN的基本概念
3. VLAN的应用
4. VLAN的配置示例

为什么提出VLAN，因为在二层以太网中，是处于同一个广播域的，当第一次发送报文的时候就容易泛洪。而VLAN就可以解决这种处于同一个广播域出现泛洪的情况。注意，这个技术是应用于二次以太网的，三层以太网是通过IP交换信息，存在TTL值。不容易出现闭环环路的情况。

• VLAN的特点：
           ▫ 一个VLAN就是一个广播域，所以在同一个VLAN内部，计算机可以直接进行二层通信；而不同VLAN内的计算机，无法直接进行二层通信，只能进行三层通信来传递信息，即广播报文被限制在一个VLAN内。
           ▫ VLAN的划分不受地域的限制。
• VLAN的好处：
           ▫ 灵活构建虚拟工作组。
           ▫ 限制广播域，节省了带宽，提高了网络处理能力。
           ▫ 增强局域网的安全性：一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信。
           ▫ 提高了网络的健壮性：故障被限制在一个VLAN内。

PRI： 3 bit， Priority，表示数据帧的优先级，用于QoS。
         ▪ 取值范围为0～ 7，值越大优先级越高。当网络阻塞时，交换机优先发送优先级
高的数据帧。
VID： 12 bit， VLAN ID，表示该数据帧所属VLAN的编号。
         ▪ VLAN ID取值范围是0～ 4095。由于0和4095为协议保留取值，所以VLANID的有效取值范围是1～ 4094。
         ▪ 交换机利用VLAN标签中的VID来识别数据帧所属的VLAN，广播帧只在同一VLAN内转发，这就将广播域限制在一个VLAN内。

Vlan的划分方式，略。

交换机的接口类型三种，略。需要注意，华为设备默认的接口类型是Hybrid。

Access接口特点：
            ▫ 仅允许VLAN ID与接口PVID相同的数据帧通过。
Trunk接口特点：
            ▫ Trunk接口仅允许VLAN ID在 允许通过列表 中的数据帧通过。
            ▫ Trunk接口可以允许多个VLAN的帧带Tag通过，但只允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag（即剥除Tag）。也就是说，和access接口类似，trunk也会只剥夺一个Vlan帧。
            一定需要注意，在Trunk交换的PVID默认1最好。而且也只有trunk链路的一般是默认为1。像比如Access链路，在配置的vlan的时候就设置为对应的Vlan列表了。

对于Hybrid接口，除了要配置PVID外，还存在两个允许通过的VLAN ID列表，一个是Untagged VLAN ID列表，另一个是Tagged VLAN ID列表，其中VLAN 1默认在Untagged VLAN列表中。这两个允许通过列表中的所有VLAN的帧都是允许通过这个Hybrid接口的。
• Hybrid接口特点：
            ▫ Hybrid接口仅允许VLAN ID在允许通过列表中的数据帧通过。
            ▫ Hybrid接口可以允许多个VLAN的帧带Tag通过，且允许从该类接口发出的帧根据需要配置某些VLAN的帧带Tag、某些VLAN的帧不带Tag。
            ▫ 与Trunk最主要的区别就是，能够支持多个VLAN的数据帧，不带标签通过。

小结：Access接口发出的数据帧肯定不带Tag； Trunk接口发出的数据帧只有一个VLAN的数据帧不带Tag，其他都带VLAN标签； Hybrid接口发出的数据帧可根据需要设置某些VLAN的数据帧带Tag，某些VLAN的数据帧不带Tag。

Vlan配置的命令，略。需要注意，只有aceess的配置，需要port default vlan vlan-id。就是设置缺省vlan，也就是PVID的值。像trunk的设置，就是设置allow-pass，一般不需要改PVID。

问题：如果一个Trunk接口的PVID是5， 且端口下配置port trunk allow-pass vlan 2 3， 那么哪些VLAN的流量可以通过该Trunk接口进行传输？

答：执行了port trunk allow-pass vlan 2 3命令后， VLAN 5的数据帧不能在此接口上进行传输。VLAN 1的数据默认可以通过Trunk接口进行传输。所以VLAN 1， VLAN 2和VLAN 3的数据帧可以在Trunk接口上传输。

总结：通过VLAN技术， 可以将物理的局域网划分成多个广播域， 实现同一VLAN内的网络设备可以直接进行二层通信， 不同VLAN内的设备不可以直接进行二层通信。

文章有点长了，进行分割，第二部分：

HCIA-Datacom跟官方路线学习第二部分-CSDN博客