華為認證
華為認證有很多方向，例如路由交換、WLAN無線、安全、運營商、存儲、雲計算等等
路由交換
主要工作是基礎網絡搭建、路由器交換機的配置，通過學習路由交換的基礎知識，考取了華為證書，我們就是一名網絡工程師
網絡工程師
大部分工作是設備調試，例如調試路由器、交換機
網絡工程師需要掌握很多理論知識，例如IP、MAC、路由、路由選擇協議、VLAN、STP、隧道、IPSec、MPLS、組播等等
網絡建設
網絡建設前期需要做的工作有：IP地址規划、VLAN規划，拓撲規划等等
在網絡建設完成之后，網絡設備運行穩定，我們網絡工程師工作就偏向並於網絡維護，故障排查，定位故障點，解決問題
網絡
給我們的電腦，手機等終端設備提供相互通信的渠道，方式
通信
我們之間說話、寫信
說話：通過聲音傳遞，聲音傳遞需要媒介：空氣
寫信：通過文字傳遞，紙
通過手機、電腦發送消息，打電話
手機：通過無線網絡發送或接收消息、打電話是通過電話網絡
無線網：通過電磁波傳遞通訊信號
電腦：通過無線、有線發送或接收消息
有線網：通過網絡線纜傳遞通訊信號
網絡設備
交換機：
提問：為什么需要交換機？它幫助我們解決了什么問題？
電腦一般網卡只有一個，網口也只有一個。當存在大於等於三台電腦需要互聯時，電腦網口就無法滿足互聯需求。
交換機提供大量的網口，各個電腦只需和交換機互聯，即可完成互相連接。
舉例：微信聊天，平常聊天都是找一個人一對一聊天。如果想同時和多個人聊天，那么一對一私聊的方式就沒辦法滿足我們的多人聊天需求，因此我們創建了微信群。需要進行群聊的人都加入群里，就可以完成多人聊天。這里的微信群就相當於交換機。
路由器：
提問：為什么需要路由器？它幫助我們解決了什么問題？
通過交換機互聯組成的網絡，是在同一網段的網絡，也就是一個二層網絡。當電腦需要跨網段訪問時，交換機無法提供跨三層的轉發功能。
路由器就是將多個二層網絡進行連接，組合成的一個網絡就是三層網絡。通過路由器進行路由轉發，電腦才可以訪問其他網段中的電腦。
舉例：小A是1班的學生，小B是5班的學生，小A和小B是好朋友。有一天，小A忽然發現，小B班上有一個漂亮的小姐姐小C，小A很是心動，就想要到小C的聯系方式。但是小A和小C並不認識。那么，接下來要怎么辦？這時候小B就出馬了！小A把自己的聯系方式和交朋友的意願告訴小B，然后小B把小A的聯系方式和意願轉交給小C，小C收到之后，把自己的聯系方式給到小B，然后小B在轉交給小A。那么小B在這中間就類比路由器的角色
傳輸介質
線纜：網線(雙絞線)、光纖、同軸電纜、串行線纜
雙絞線：八根銅線芯，568B線序：橙白|橙|綠白|藍|藍白|綠|棕白|棕，傳輸電信號，最大傳輸距離100米，目前常用類型：超五類、六類，在線纜外皮上有標記，cat5e為超五類，cat6為六類，有屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線兩類
光纖：玻璃纖維，有單模和多模兩種，傳輸光信號，傳輸距離可達到數十千米
單模光纖：只能傳輸一種波長的光，傳輸距離遠，帶寬高
多模光纖：可以傳輸多種波長的光，傳輸距離相對短，帶寬相對低
沖突域與廣播域的概念
沖突域
通過共享式介質互聯的網絡是一個沖突域，通過同軸電纜、集線器hub將多個終端設備互聯形成的一個網絡稱為一個沖突域
CSMA/CD 載波偵聽多路訪問/沖突檢測——先聽后發，邊發邊聽，沖突停發，隨機延遲后重發
舉例：過獨木橋的場景
廣播域
通過交換機將多個終端設備互聯組成的一個網絡稱為一個廣播域。
在一個廣播域中，廣播報文可以泛洪到整個廣播域中
舉例：一間教室內，老師在上課。這種場景下，一間教室就是一個廣播域。
廣播域太大導致的問題：如果廣播域很大，容納的主機數量非常非常多。那么主機通信的時候，會發送ARP的廣播請求。這樣的廣播報文，會傳播到廣播域中所有的成員。並且成員非常多時，將會充斥大量的廣播報文，這將造成大量的網絡帶寬的浪費，同時增加終端設備的負擔。
雙工模式
半雙工：要么只發送，要么只接收，發送和接收不能同時進行，例如對講機
全雙工：可以同時發送和接收
協議參考模型
OSI參考模型
共七層，從高到低依次為：應用層，表示層，會話層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層
TCP/IP參考模型
共四層（或稱為五層），從高到低一次為：應用層，傳輸層，網絡層，網絡接口層（網絡接口層可以分為數據鏈路層和物理層）
數據封裝
在上層協議產生的數據添加報頭
提問：為什么要進行封裝，不封裝會有什么后果？
如果不進行數據封裝，下層協議將無法識別處理數據，進而無法進行數據轉發；數據封裝同時也提供了尋址的作用
舉例：寄快遞時，我們如果不打包裝盒，運輸過程中會亂作一團，甚至損壞。通過打包裝盒之后，運輸過程中就可以保證運輸過程中物品不會輕易損壞。同時，快遞運輸需要通過快遞單上面的地址進行運輸，否則就不知道這份快遞是誰寄出的，也不知道需要既往哪里。
以太網幀結構
802.3幀結構
EthernetII幀結構
目前常用的幀格式是EthernetII類型的幀格式
字段說明：
D.MAC：目的MAC地址，類比發快遞時快遞單號上的收件人
S.MAC：源MAC地址：類比發快遞時快遞單號上的發件人
Type：描述上層協議是什么類型的協議，例如取值0x0800時，上層協議為IP協議，
Data：上層協議的數據
FCS：幀校驗結尾，提供完整性檢查和差錯控制
MAC地址共48 bit，前24位代表供應商代碼OUI，后24位由廠商進行分配
表示格式，由12個十六進制數表示，例如5C-80-B6-8F-3A-C2------>01011100-80
分為單播，組播，廣播三種類型
單播地址，從左往右數第8位為0
組播地址，從左往右數第8位為1
廣播地址，所有位都為1
提問：MAC地址有什么用？沒有MAC地址可以嗎？可以有相同的MAC地址嗎？
MAC地址用來唯一標識一台設備，相當於我們自己的名字。那么，我們沒有名字可以嗎？答案肯定是不可以的，那么相同的，MAC地址也不可以沒有。
一般情況下，不會出現兩個設備的MAC地址完全一致的情況。不過，即便有相同的MAC地址，只要不在同一廣播域中，就沒有關系。比如，兩個人的名字一樣。只要在不同的班級，我們在某一個班級喊這個名字，就不會出現兩個人同時應答的情況。
IP編制
分為IPv4和IPv6兩個版本，當前廣泛使用的是IPv4地址，IPv6地址目前正在遷移
IPv4長度共32 bit，IPv6長度共128bit
IPv4地址格式：
表示方法：使用點分十進制方式表示，每8 bit用一個點分隔開，共計四小段，例如192.168.1.1--------->10100000.101010000.00000001.00000001（二進制表示方法）
分為ABCDE五類地址：
A類：0.0.0.0-127.255.255.255
B類：128.0.0.0-191.255.255.255
C類：192.0.0.0-223.255.255.255
D類：224.0.0.0-239.255.255.255
E類：240.0.0.0-255.255.255.255
其中我們可以使用的地址為ABC三類，也是單播地址，D類為組播地址，用於發送組播流量，E類為保留地址，有特殊用途。
分為網絡位和主機位兩部分，通過子網掩碼進行確為認網絡位數
提問：如何區分網絡位和主機位？怎樣通過子網掩碼進行確認網絡位數？
要確認網絡位和主機位，我們需要先把IP地址和子網掩碼轉換成二進制表示格式，例如IP地址192.168.1.1，子網掩碼255.255.255.0
轉換成二進制為
11000000.10101000.00000001.00000001-------192.168.1.1的二進制表示格式
11111111.11111111.11111111.00000000-------255.255.255.0的二進制表示格式
從上面的二進制表示格式中，我們可以看出，子網掩碼是由24個二進制1來表示的。我們認為，一個二進制數代表1個bit位，那么255。255.255.0這個子網掩碼我們一般稱為24位子網掩碼，通常也可以用/24來表示。將子網掩碼中為1的位和IP地址進行一一對應，我們可以在IP地址的二進制格式中得到同樣的24個bit位。那么通過這種通過子網掩碼和IP地址的二進制對應關系，我們就可以得知，IP地址192.168.1.1，子網掩碼255.255.255.0（也可以簡寫成192.168.1.1/24）這個IP的網絡位是前24位，剩余的部分就是主機位。
提問：網絡號是什么？網絡地址是什么？網段又是什么？廣播地址是什么？有效的網絡地址是什么？有效的主機地址是什么？為什么一個網段的可用IP數量是2的n次方-2，這個2是哪里來的？
網絡號和網絡地址，其實是同一種特殊的IP地址，只不過說法不同，實際上代表的是同樣的東西。它的特點是，IP地址的主機位全為0的特殊地址。例如上面的例子，192.168.1.1/24這個IP地址的網絡號（或者說網絡地址，都一樣）為192.168.1.0/24
網段，根據字面意思，“段”就是一段的意思，一個范圍，網段就代表一個IP地址范圍。這個范圍就是從主機位全0到主機位全1的一個范圍。例如上面的例子，192.168.1.1/24的網絡地址為192.168.1.0/24，那么這個網絡的IP地址范圍就是從192.168.1.0到192.168.1.255這樣的一個范圍，通常我們稱一個網段的時候，不會去特意說明其地址范圍，一般用網絡號（或者說網絡地址）代替。例如，192.168.1.1/24這個地址屬於192.168.1.0/24這個網段。
廣播地址，同樣是一個特殊的IP地址，剛好與網絡地址相反，即主機位全為1的特殊IP地址。例如上面的例子，192.168.1.0/24這個網段的廣播地址為192.168.1.255
經過上面的分析，我們知道了一個網段中，主機位全為0代表一個網絡的網絡號，主機位全為1代表這個網絡的廣播地址。這兩個特殊的地址不可以在主機上使用。那么一個網段的可用地址數量，就是二進制主機位的排列組合。例如上面的例子，192.168.1.1/24，主機位有8位，因此對應網段的IP地址總數量為2的n次方，這里n等於8，即2的8次方，256個地址。由於網絡號和廣播地址這兩個特殊地址不能用在主機上，因此需要將這兩個減去，才是我們這個網段的可用IP地址數量，即256-2=254個可用IP地址
提問：IP地址有什么用？網絡位代表什么？主機位代表什么？沒有IP地址可以嗎？IP地址可以重復嗎？
IP地址，就相當於我們實際的地理位置。例如：我們學校的地址是河南省鄭州市滎陽市學院路1號。那么網絡位就可以理解為河南省鄭州市滎陽市學院路。在學院路上有很多地點，那么就需要有一個編號來唯一標識我們的學校，因此地址中的1號，就代表主機位。那我們學校會不會是沒有地址呢？答案肯定是一定有地址，那么IP地址也一定要有。那么IP地址可以重復嗎？我們同樣類比一下，我們中國，會有兩個河南省鄭州市滎陽市學院路1號一模一樣的地址嗎？肯定是沒有的。那假如真的存在兩個一模一樣的地址在不同的地理位置，會發生什么情況？我們回學校，應該去第一個位置呢還是第二個位置呢？
私有地址，用於局域網內部使用，ABC三大類中均有一段私有地址
A類：10.0.0.0-10.255.255.255
B類：172.16.0.0-172.31.255.255
C類：192.168.0.0-192.168.255.255
除了以上三個段的地址以外，其他地址均為公有地址
提問：私有地址有什么用？為什么要有私有地址？沒有私有地址可以嗎？私有地址可以重復嗎？
私有地址僅僅是在公司或學校等局域網內部使用的地址。比如我們學校的1號宿舍樓，2號宿舍樓。那同樣的，我們學校有1號樓和2號樓，其他學校也會有1號樓和2號樓。總不能因為我們學校給兩棟樓命名了1號樓和2號樓之后，其他任何地方都不能用1號樓和2號樓去表示他們的樓宇了吧。私有地址的意義就在於此。由此可見，私有地址是可以重復的。只不過是有范圍限制，只能在局域網中使用
至於為什么要有私有地址，就涉及到地址空間的問題了。我們IPv4地址有2的32次方個，約為42.9億個。按照當今的網絡規模，這個地址遠遠不夠用的。因此，我們選擇在局域網內部使用私有地址，可以緩解地址不夠用的問題。例如10.0.0.0這個網段的私有地址，在我們學校可以使用，在其他學校，同樣可以使用。也就類似於，我們可以有1號樓，其他學校也可以有1號樓。
特殊地址：
0.0.0.0
255.255.255.255
127.0.0.0-127.255.255.255
特殊地址不能配置在設備上
子網掩碼
用來表示不同網段的輔助工具。假如沒有子網掩碼，那么192.168.10.1這個地址屬於哪個網段的呢？我們沒有辦法只從IP地址來判斷所屬網段，因此引入了子網掩碼。
表示格式：類似於IP地址，也是點分十進制表示方法。不同的是，子網掩碼從左往右依次用1進行填充
默認子網掩碼：
A類：255.0.0.0----------->11111111.00000000.00000000.00000000
B類：255.255.0.0-------->11111111.11111111.00000000.00000000
C類：255.255.255.0---->11111111.11111111.11111111.00000000
將IP地址和子網掩碼都轉換成二進制數，然后進行與運算，得出的結果就是IP地址所屬網段的網絡號了。
子網划分，即通過向主機位借位的方式，將一個網段拆分成多個網段的方法。
網關
一個網絡的出口。把我們學校類比一個網段的網絡的話，網關相當於我們的學校大門。我們要去學校以外的地方的時候，首先要從大門走出去。同樣的，我們的數據要去其他網段的話，就要從我們的網關轉發出去。
IP報文頭部的重要字段：
Version：用來表示IP的版本號
Time to Live：生存周期，用來表示當前IP包還能轉發多少次
Protocol：表示上層協議使用的是什么，例如TCP或UDP
ICMP協議
協議作用：在IP網絡設備之間發送控制報文，傳遞差錯、控制、查詢等信息
常用功能：
ICMP重定向
用於告知終端設備正確的數據轉發方向。當黑夜中的你迷失方向時，ICMP重定向功能會指引你正確的道路~~
ping工具
用來檢測網絡的連通性，實際上就是發送ICMP Echo Request報文，對方收到之后會回復ICMP Echo Reply
舉個例子：
A想知道B能不能聽見自己說話，就對B喊：“喂！能聽見我說話嗎？！”------------>A向B發送了ICMP Echo Request報文
將會有兩種結果
1.B聽到了，並且回應A：“我能聽到你說話！”----------->B向A回應了ICMP Echo Reply報文，代表網絡連通性沒有問題，網絡暢通
2.B沒有聽到------------------------------------------------------>B沒有向A回應，ICMP 報文超時，代表網絡連通性有問題，網絡不通
tracert工具
用來探測自己到目的中間經過的三層網絡設備
舉個例子：
張三給自己的朋友李四送一份禮物。但是路上遇到一些地痞，這些地痞要收過路費。好在收費不高，每個人只要1塊錢。
第一次出發的時候，張三帶了1塊錢。遇到了第一個地痞A，A向張三收了一塊錢過路費之后，問張三還有錢嗎？張三發現沒錢了。A就對張三一頓臭罵：”沒錢了還想往后走？沒門！滾回去！“(TTL=1的ICMP報文，探測到了第一跳三層設備的信息)
第二次出發的時候，張三帶了2塊錢。遇到了第一個地痞A，A向張三收了一塊錢過路費之后，問張三還有錢嗎？張三說還有。於是A放張三通過了。張三走着走着又碰到第二個地痞B了。B又向張三收過路費，然后問張三還有錢嗎，張三又沒錢了，B對張三又是一頓臭罵：“沒錢了還想往后走？滾回去！”(TTL=2的ICMP報文，探測到了第二跳三層設備的信息)
（假如張三一路上總共會遇到5次地痞）（省略了第三、四、五次的過程，和上面過程一樣）
第六次出發的時候張三帶了6塊錢。遇到了第一個地痞A，A向張三收了一塊錢過路費之后，問張三還有錢嗎？張三說還有。於是A放張三通過了。張三走着走着又碰到第二個地痞B了。B又向張三收過路費，然后問張三還有錢嗎，張三說還有。於是B放張三通過了。張三走着走着又碰到第三個地痞C了。C又向張三收過路費，然后問張三還有錢嗎，張三說還有，於是C放張三通過了……張三走着走着又碰到第五個地痞E了。E又向張三收過路費，然后問張三還有錢嗎，張三說還有，於是E放張三通過了。張三接着走，然后就找到了李四，跟李四哭訴說：”你知道我這一路多心酸嗎，我遇到了ABCDE五個地痞，非要我過路費……“（通過每一跳的探測，發送方獲悉了去往目的地沿途經過的三層設備是哪些。）
ICMP報文格式
ICMP消息編碼
有什么用？網絡設備沒辦法直接識別我們說的話，當然需要代碼來理解我們的內容啦。例如我們發送ICMP Echo Request報文時，需要將ICMP報文中的Type字段設置為8，Code字段設置為0。當路由器收到我們發送的ICMP報文之后，通過查看Type和Code字段的值，就可以知道我們發送的是ICMP Echo Request報文而不是重定向報文。