diff --git "a/47 \351\231\206\346\200\235\345\251\267/2024.04.02\350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" "b/47 \351\231\206\346\200\235\345\251\267/2024.04.02\350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6b9d0ea362c59c78c8d7ddad93b0c73d6b6102e5 --- /dev/null +++ "b/47 \351\231\206\346\200\235\345\251\267/2024.04.02\350\256\241\347\256\227\346\234\272\347\275\221\347\273\234.md" @@ -0,0 +1,182 @@ +# 计算机网络 + +最简单的网络：两个终端，用一条能承载数据传输的物理介质(也称为传输介质)连接起来，就组成了一个最简单的网络 + + ## 网络 + +### 概念 + +1. 至少有两个终端 +2. 有一个连接这两个端口的介质(如网线) +3. 网线是俗称，学名：双绞线(光纤、无线[微波、红外线、蓝牙]) + +### 作用 + +- 传输数据 + +发送方：源地址——数据——>接收方：目的地址 + +数据会被封装：数据本身、源MAC、目的MAC + +## 交换机(Switch 简称SW) + +当有三台以上的终端要相连就会使用到**交换机** + +### 概念、作用 + +1. 有很多的网口 +2. 负责同一网络的数据转发(有选择性) +3. 交换机端口都有编号 0/2 +4. 交换机可以学习MAC地址并维护一张表，这个表记录了端口号和MAC的关系 + +### 数据传输方式 + +1. 1对1 单播 +2. 1对部分 组播 +3. 1对any 广播(当目的地址MAC：FF——广播) + +### 总结 + +1. 广播域(同一交换机互发数据) +2. 局域网核心设备 +3. 通过MAC地址识别 +4. 交换机可以再接交换机(理论上是无限的) + +## 集线器() + +1. 将众多终端相连，形成网络 +2. 某终端发给它的数据，会被无脑转发 +3. 网络中的终端通过MAC地址识别 + 1. 每台能上网的设备都必须有MAC地址 + 2. MAC地址是上网设备一出厂就有的 + 3. MAC地址：物理地址(以太网地址) + 4. 全球唯一(DNA) + +## 路由器(也是网关的一种) + +1. 隔离交换机及连接交换机 +2. 维护路由器(记录ip的下一路) +3. 用IP识别设备 + +## IP地址的构成 + +IP是逻辑地址[收件地址] + +1. 网络号 +2. 主机号 +3. 每个上网设备都要有一个ip才可以跨网连接 +4. 不同网络访问需要用到路由器 +5. 通过ip的网络号就可以识别是不是同一网络 + +实际工作中，先识别IP，再通过IP决定要不要经过网关，同一个网段就走网关，改用MAC + +# 练习和小作业 + +## ARP与RARP + +ARP：在**地址解析协议** (ARP) 中，获取接收方的 MAC 地址。 通过 ARP， (32 位)IP地址映射成 (48 位) MAC 地址。 + +RARP：在**反向地址解析协议** (RARP) 中， IP 地址是通过服务器获取的。 通过RARP，48位的 (48位) MAC 地址映射成 (32位) IP 地址 + +**区别**： + +1. **ARP协议：**已知IP地址来请求MAC地址。 +2. **RARP协议（Reverse ARP）：**已知MAC地址来请求IP地址。 + +## OSI七层模型 + +七层模型，亦称OSI（Open System Interconnection）。参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。 +它是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。 + +### 分层 + +1. 物理层 + - 建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议） + 机械、电子、定时接口通信信道上的原始比特流传输 + TCP/IP 层级模型结构，应用层之间的协议通过逐级调用传输层（Transport layer）、网络层（Network Layer）和物理数据链路层（Physical Data Link）而可以实现应用层的应用程序通信互联。 +2. 数据链路层 + - 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。（由底层网络定义协议） + 将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。 + 物理寻址、同时将原始比特流转变为逻辑传输线路 + 地址解析协议：ARP、PARP（反向地址转换协议） +3. 网络层 + - 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。 + 控制子网的运行，如逻辑编址、分组传输、路由选择 + 协议有：ICMP（互联网控制信息协议） IGMP（组管理协议） IP（IPV4 IPV6）（互联网协议） + 安全协议、路由协议（vrrp虚拟路由冗余） +4. 传输层 + - 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。 + 接受上一层数据，在必要的时候把数据进行切割，并将这些数据交给网络层，并保证这些数据段有效到达对端 + 协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层 +5. 会话层 + - 建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层） + 不同机器上的用户之间建立及管理会话 + 对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话 + 安全协议：SSL（安全套接字层协议）、TLS（安全传输层协议） +6. 表示层 + - 数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层） + 信息的语法语义以及他们的关联，如加密解密、转换翻译、压缩解压 + 格式有，JPEG、ASCll、EBCDIC、加密格式等，如LPP（轻量级表示协议） +7. 应用层 + - 网络服务与最终用户的一个接口 + 各种应用程序协议 + 协议有：HTTP(超文本传输协议) FTP（文本传输协议） TFTP（简单文件传输协议） SMTP（简单邮件传输协议） SNMP（简单网络管理协议） DNS（域名系统） TELNET（远程终端协议） HTTPS（超文本传输安全协议） POP3（邮局协议版本3 ） DHCP（动态主机配置协议） + + + + + +## TCP/IP四层模型 + +- TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。 +- TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议 + 1. TCP/IP是在网络的使用中的最基本的通信协议。 + 2. TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。 + 3. TCP/IP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。 + 4. TCP/IP传输协议是严格来说是一个四层的体系结构，应用层、传输层、网络层和数据链路层都包含其中。 + +1. HTTP、SSH、FTP协议 +2. TCP、UDP协议(MAC地址+IP地址+端口号) +3. IP协议(MAC地址+IP地址) +4. 以太网(路线、无线电、光纤)(MAC地址(网卡固有)) + - 应用层的主要协议有Telnet、FTP、SMTP等，是用来接收来自传输层的数据或者按不同应用要求与方式将数据传输至传输层； + - 传输层的主要协议有UDP、TCP，是使用者使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道，可以实现数据传输与数据共享； + - 网络层的主要协议有ICMP、IP、IGMP，主要负责网络中数据包的传送等； + - 数据链路层，主要协议有ARP、RARP，主要功能是提供链路管理错误检测、对不同通信媒介有关信息细节问题进行有效处理等。 + +### TCP/IP协议的组成 + +1. 应用层、表示层、会话层三个层次提供的服务相差不是很大，所以在TCP/IP协议中，它们被合并为应用层一个层次 +2. 由于运输层和网络层在网络协议中的地位十分重要，所以在TCP/IP协议中它们被作为独立的两个层次 +3. 因为数据链路层和物理层的内容相差不多，所以在TCP/IP协议中它们被归并在网络接口层一个层次里。 + +TCP/IP协议在实际的应用中**效率更高，成本更低** + +### TCP/IP协议中的四个层次 + +- 应用层：应用层是TCP/IP协议的第一层，是直接为应用进程提供服务的。 + （1）对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议，邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议 + （2）应用层还能加密、解密、格式化数据 + （3）应用层可以建立或解除与其他节点的联系，这样可以充分节省网络资源 +- 运输层：作为TCP/IP协议的第二层，运输层在整个TCP/IP协议中起到了中流砥柱的作用。且在运输层中，TCP和UDP也同样起到了中流砥柱的作用 +- 网络层：网络层在TCP/IP协议中的位于第三层。在TCP/IP协议中网络层可以进行网络连接的建立和终止以及IP地址的寻找等功能 +- 网络接口层：在TCP/IP协议中，网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层所以，网络接口层既是传输数据的物理媒介，也可以为网络层提供一条准确无误的线路 + +### 特点 + +TCP/IP协议能够迅速发展起来并成为事实上的标准，是它恰好适应了世界范围内数据通信的需要。它有以下特点： +（1）协议标准是完全开放的，可以供用户免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。 +（2）独立于网络硬件系统，可以运行在广域网，更适合于互联网。 +（3）网络地址统一分配，网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。 +（4）高层协议标准化，可以提供多种多样可靠网络服务 + +### 通信过程及相关协议 + +在网络通信的过程中，将发出数据的主机称为源主机，接收数据的主机称为目的主机。 + +当源主机发出数据时，数据在源主机中从上层向下层传送。 + +- 源主机中的应用进程先将数据交给应用层，应用层加上必要的控制信息就成了报文流，向下传给传输层。 +- 传输层将收到的数据单元加上本层的控制信息，形成报文段、数据报，再交给网际层。 +- 网际层加上本层的控制信息，形成IP数据报，传给网络接口层。 +- 网络接口层将网际层交下来的IP数据报组装成帧，并以比特流的形式传给网络硬件（即物理层），数据就离开源主机。