网络协议（一）：OSI7层参考模型、tcp协议的3次握手4次挥手等

一、互联网协议：OSI7层、TCP/IP5层

 二、通信过程

2.1、用户看到的过程

#建立通信
exec 9<> /dev/tcp/www.baidu.com/80
#发出请求
echo -e "GET / HTTP/1.0\n" 1>& 9
#查看响应
cat 0<& 9

#这个命令包含上面的过程
curl www.baidu.com

2.2、3次握手4次挥手过程（传输层：tcp协议）

传输层：tcp面向连接的可靠的传输

socket(套接字)：唯一表示一个连接：（ip+port:ip+port）;只要能唯一表示，就可以建立socket连接

端口个数：65535

#显示网络状态-natp:显示所有的tcp的数值形式及端口
netstat -natp

#linux抓包shell
tcpdump -nn -i eth0 port 80

注解：抓eth0网卡下，占用端口80的进程的数据包

3次握手：

4次挥手：

2.3、每个层次所能达到的目的

通信的建立到数据传输到通信的关闭：

• 应用层功能：规定应用程序的数据格式
• 传输层功能：建立端口到端口的通信
• 网络层的ip帮我们区分子网
• 以太网层的mac帮我们找到主机（数据链路层）
• 物理层是实现其他层的基础

2.4、数据表传输的过程

 

三、TCP/IP 5层简介

3.1 物理层

物理层由来：上面提到，孤立的计算机之间要想一起玩，就必须接入internet，言外之意就是计算机之间必须完成组网

 

 3.2 数据链路层

数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思

数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式

以太网协议：

早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成了统一的标准，即以太网协议ethernet

ethernet规定

• 一组电信号构成一个数据包，叫做‘帧’
• 每一数据帧分成：报头head和数据data两部分

head

data

head包含：(固定18个字节)

• 发送者／源地址，6个字节
• 接收者／目标地址，6个字节
• 数据类型，6个字节

data包含：(最短46字节，最长1500字节)

• 数据包的具体内容

head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送

mac地址：

head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址

mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）

 

广播：

有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）

ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼

 

3.3、 网络层

网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址

IP协议：

• 规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
• 范围0.0.0.0-255.255.255.255
• 一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1

ip地址分成两部分

• 网络部分：标识子网
• 主机部分：标识主机

注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网

子网掩码

所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。

知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。

 ARP协议

arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议，

arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址