网络层协议--IP简析 && 域名系统

IP--因特网协议
ICMP--因特网控制协议报文
ARP--地址解析协议
RARP--反向地址解析协议

ip地址分类:
A类:大型网络:0      开头 7位网络号 主机标识24位
B类:中型网络:10    开头 14位网络号 主机标识16位
C类:小型网络:110  开头 21位网络号 主机标识8位
D类:               1110 开头 多播(广播)标识符28位
E类:               11110开头 试验性地址27位

特殊地址:
1,广播地址:主机标识全为1的ip地址用于广播.
    eg:192.168.255.255
    192--1000 0001 前面10代表B类地址.
    255--1111  1111 后面的16位主机标识均为1,说明是广播地址.
2,本网广播地址:
    255.255.255.255
    0.0.0.0
3,回送地址
    127.x.x.x用于网络软件测试和本机通讯.
    127.0.0.1又称为回环地址.
    127--0111 1111.

子网掩码:确定ip所在的网络号
如:B类掩码:255.255.0.0
192.168.3.7 & 掩码 ------ 子网号192.168   可用于判断两个ip是否在同一子网.
计算子网数量:
子网掩码为n bit,则子网个数为2^n.
主机部分的标识为n bit,子网主机数可达2^n-2.
eg:
    B类网络:140.179.0.0
    B类网络掩码:255.255.0.0
    划分子网:
    采用3bit作为子网掩码:255.255.224.0
    利用掩码划分子网:224----1110 0000 可分配2的3次方==8个子网,每个子网最多有节点:2^(16-3)-2=8190个,总共有8190*8=65520个节点.
    不划分子网:总共有2^16-2=65534个节点.

ip路由技术:
1,直接与间接路由
    直接:在本网络内的传送.
    间接:(通过路由器)在不同网络内的传送.
2,路由表:
    目标网络:即目标的网络号(通过掩码获得).
    导向信息:数据报从哪个网络接口(eth0等)发送出去
    路径信息:数据报要到达的下一个节点(即路由)地址
    方式信息:指示是直接路由还是间接路由.
3,路由过程:
    1,根据路由表确定方式信息.
    2,根据路由表确定网络接口号(eth0,lo等)和下一个路由器ip.
    3,调用ARP,将数据发送到下一个路由器.
路由选择算法:
    非自适应路由算法(静态路由)
    自适应路由算法

ip地址映射
    1,直接映射:proNet
    2,静态地址表映射:映射表手工维护,或X.25使用一个ip地址到"电话号码"的映射表
    3,动态映射:ARP

ARP协议:
功能:完成ip地址与MAC地址的转换.
MAC地址:网卡的48bit物理地址如00:0C:29:D8:C6:53
ARP报文缓冲区:维护一张ARP列表,里面存放IP地址与MAC地址的映射关系.查看arp列表:
  $arp -a
  ? (192.168.0.1) at on eth0
  ? (192.168.0.78) at 48:45:20:a5:37:af [ether] on eth0
  ? (192.168.92.1) at 00:50:56:c0:00:01 [ether] on eth1
ARP工作过程:
源主机向目标主机发送数据包时:
    链路层需要知道对方MAC地址,便去ARP列表根据ip查询对应MAC:
        查询存在:ARP查询成功,向MAC地址发送数据包.
        查询不存在:
            源主机:在网段内发起一个ARP请求的广播包(源主机ip,源主机MAC,目标主机ip),网段内所有主机都会收到这个ARP包;
            网段内主机:发现ip不一致,丢弃包;发现ip一致,添加(或覆盖)对方ip与MAC到ARP列表,发送响应包(双方主机的MAC与ip);
            源主机:收到ARP响应包,将包里ip与MAC添加到ARP列表;一直得不到ARP响应包,则ARP查询失败.

超网supernetting:
A类网络可达2^7个,B类可达2^14个,C类可达2^21个.C类200多万网络,无法使用路由表,因此网络掩码被扩展.
eg:处理方法:
    某用户需要1000个ip地址,一个C类为2^8-2=254个,需要给用户4个C类地址.(注意:ISP给的地址连续)
    192.60.128.0
    192.60.129.0
    192.60.130.0
    192.60.131.0
对应掩码:255.255.252.0
对应广播:192.60.131.255
注:
  128--1000 0000
  129--1000 0001
  130--1000 0010
  131--1000 0011
  252--1111 1100
  131--1000 0011
CIDR(Classless Inter-Domain Routing)表示法:网络掩码可以用1的个数描述
    192.60.128.0/22(address/netmask)
    A/B/C类地址:/8,/16,/24

域名系统:
www 即万维网 即Web world wide web
计算机名称.组织机构名称.网络名称.最高层域名
eg:www.scnu.edu.cn -->202.116.32.4
域名由ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行管理,他们主要对最高层域名进行管理.
最高层域名的指向:
top 商业系统
com 商业系统 commerce
edu 教育系统 education
gov 政府机关 government
mil 军队系统 military
net 网络管理部门 network
org 非营利性组织 organization
aero 航空运输业
coop 协作组织
museum 博物馆
biz 商务
name 个人
pro 会计,律师,医师等
info 无特定指向.

www.ccnu.edu.cn域名解析过程:
客户向www.gddx.gov.cn发出查询www.ccnu.edu.cn的命令:
1,客户req-->www.gddx.gov.cn (req:查询www.scnu.edu.cn)
2,www.gddx.gov.cn req-->cn顶级域名服务器(req:查询www.ccnu.edu.cn)
3,cn顶级域名服务器resp-->www.gddx.gov.cn(resp:edu.cn域名服务器的ip)
4,www.gddx.gov.cn req-->edu.cn域名服务器(req:查询www.ccnu.edu.cn)
5,edu.cn域名服务器resp-->www.gddx.gov.cn(resp:scnu.edu.cn域名服务器的ip)
6,www.gddx.gov.cn req-->scnu.edu.cn域名服务器(req:查询www.ccnu.edu.cn)
7,scnu.edu.cn域名服务器resp-->www.gddx.gov.cn(resp:www.scnu.edu.cn域名服务器的ip)
8,www.gddx.gov.cn将查询过程中得到的素有信息分类保存到数据库,并返回www.scnu.edu.cn的ip给客户
各级域名服务器的高速缓存中都可能保留有以前查询的结果,下次客户再查询www.ccnu.edu.cn时,直接从www.gddx.gov.cn域名服务器中找到对应ip.

因特网的主要应用:
1,www服务:
    web服务器:提供Internet服务的服务器.
    浏览器:访问web服务器,解释网页文件(HTML文档),IE,Navigator.
    http协议:超文本传输协议,TCP/IP.
    URL:统一资源定位器.协议://ip:port/path

2,E-mail服务:
    E-mail服务器:邮件的传送,邮箱.
    E-mail地址:用户名@服务器域名.
    邮件通信协议:SMTP,POP3,MIME
    E-mail客户端:如outlook express.
    E-mail地址需向邮件服务器管理部门申请.

3,FTP服务:
    FTP服务器:用户账号,密码,权限.公共账号:anonymous密码:guest
    FTP的使用:
        通过浏览器访问FTP:(ftp://218.19.168.3)
        通过FTP专用软件:(cuteftp,leapftp)
        通过FTP命令:ftp    open 218.19.168.3    anonymous    guest

4,Telnet服务:
    远程登录telnet:
    telnet与ftp区别:
    telnet把登录客户当做一个终端,可进行终端一些操作.
    ftp只允许对服务器上文件的有限操作:查看文件,传输文件,改变文件目录.

5,新闻组服务:
    新闻组(Usenet)是进行专题讨论的系统.
    用户根据自己的爱好选出并加入讨论小组.用户预订某个新闻组后可收到组内任何成员发布的消息,也可通过新闻邮件发表见解.