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网络基础

ISO/OSI 七层模型

• OSI七层模型
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  • TCP/IP四层模型是在ISO/OSI七层模型的基础上演变而来的
  • MAC地址负责局域网通信；IP地址负责外网通信
  • TPDU是传输协议数据单元
  • SPDU是会话协议数据单元
  • PPDU是表示层协议数据单元
  • APDU是应用层协议数据单元
• OSI七层框架—数据链路层
  • 物理层：设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等
  • 数据链路层：成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测与修正
  • 网络层：提供逻辑地址、选路
  • 传输层：可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控
  • 会话层：对应用会话的管理、同步
  • 表示层：数据的表现形式、特定功能的实现。如：加密。
  • 应用层：用户接口

TCP/IP四层模型

• TCP/IP四层模型

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• TIP/IP模型与OSI模型的对应

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• 网络接口层

  • 网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互联的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（ARP）工作在此层，既OSI参考模型的数据链路层。
  • mac地址就是物理地址

• 网际互联层

  • 网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。该层有三个主要协议：网际协议（IP)、互联网组管理协议（IGMP)和互联网控制报文协议（ICMP)。

• 传输层

  • 传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送机数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP)和用户数据报协议（UDP)。
  • TCP/IP三次握手
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• 应用层

  • 应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等

• 数据封装过程

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• TCP/IP模型与OSI模型的比较

  • 共同点
    • OSI参考模型和TCP/IP参考模型都采用了层次结构的概念；
    • 都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制。
  • 不同点
    • 前者七层模型，后者四层模型
    • 对可靠性要求不同（后者更高）
    • OSI模型是在协议开发前设计的，具有通用性。TCP/IP是先有协议集然后建立模型，不适用于非TCP/IP网络。
    • 实际市场引用不同（OSI模型只是理论上的模型，并没有成熟的产品，而TCP/IP已经成为“实际上的国际标准”）

IP地址

• IP包头

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• IP地址分类

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    • A类，前一个数代表不同网段：1.0.0.1-1.255.255.254是属于同一个网络
    • B类，前两个数代表不同网段：191.0.0.1-191.1.1.1不属于同一个网络；但是191.255.255.1和191.255.22.21是属于同一个网络
    • C类，前三个数代表不同网段：192.22.22.21和192.22.23.21不在同一个网络

子网掩码

• 标准的子网掩码

  • A类子网掩码

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    • 子网掩码和IP地址不能单独使用，必须同时使用

  • B类子网掩码

    • 

  • C类子网掩码

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• 变长子网掩码及子网规划

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端口作用

• TCP协议包头

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• UDP协议包头

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• 常见端口号

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• **查看本机启用的端口

  • netstat -an
    • 选项：
      • -a ：查看所有连接和监听端口
      • -n ：显示IP地址和端口号，而不显示域名和服务名

DNS的作用

• DNS名称解析
  • DNS是Domain Name System的缩写，也就是域名系统的缩写
  • hosts是做静态的域名与IP匹配的
  • hosts文件的优先级是高于DNS解析的
• DNS服务的作用
  • 将域名解析为IP地址
    • 客户机向DNS服务器发送域名查询请求
    • DNS服务器告知客户机web服务器的IP得治
    • 客户机与web服务器通信
• 域名空间结构

  • 根域 "."

  • 顶级域

    • 组织域 "com,org,edu"等
    • 国家或地区域 “cn,us"等

  • 二级域 "sina,sohu,lyangye"等

  • 主机名 "www,NEWS"等

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    域名空间结构

  • 由此可见

    • 互联网中的域名是有结构有规划的
    • 域名进行了分级，在进行域名和IP地址解析时才能更容易找到
• DNS查询过程
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网关的作用

• 概念
  1. 网关（gateway）又称网间连接器、协议转换器。
  2. 网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连
  3. 网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。
  4. 网关是一种充当转换重任的服务器或路由器

-网关示意图
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