网络基础

1. 网络基础：

1.1OSI 七层网络模型

OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。
一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。ISO为了更好的使网络应用更为普及，推出了OSI参考模型。其目的就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络，这样所有公司都有相同的规范，就能实现互联了。

应用层：实现人机交互，将抽象语言 转换为编码

表示层 ：将编码转换成二进制

会话层：就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。

上三层为应用层----属于应用程序加工

传输层：负责将进入的数据分段（受到 MTU限制{MTU为最大传输单元，默认1500}），且提供端口号，TCP/UDP就是在这一层。端口号即是这里的“端”
网络层 ：IP–互联网协议 . IP-- 路由器
数据链路层： 逻辑链路控制层（LLC）+ 介质访问控制层（MAC）控制硬件 ，校验，控制物理层
物理层：即硬件设备

下四层负责数据的传输

当计算机出现后人们并不满足于现状，需要进行电脑之间的互通，交流以及数据传输，这就造成多网络联合以及扩大的问题

2.如何将网络扩大呢

2.1节点增加

使用集线器（HUB）：由于集线器连接多台电脑，当有电脑进行数据传输的时候，集线器不能准确获悉传输的目的地，只能往每个端口复制一份，这就是地址问题；复制至各个端口的数据一旦被查看就会造成安全问题；当多台电脑进行数据传输时，其他电脑就会接收到很多垃圾信息，造成网络延时；最严重的就是两台 电脑同时进行数据传输的时候，电信号同时进入集线器，就会冲突碰撞消失。
为了解决这些问题，人们设计出MAC地址——网卡芯片的串号，由48位二进制组成，出厂烧录，全球唯一，为了方便查看，用16进制显示。研发载波监听多路访问技术CSMA/CD来解决冲突问题，也就是排队机制。

2.2距离延长

中继器（放大器）：利用增压来延长传输距离，但是随着传输距离的增大，导致电信号波形失真，所以中继器并不能无限延长。

因网络的增大需求，网桥诞生了，但因其高昂的造价，不久后被交换机取代，交换机为二层设备，交换机完全满足网络增大的要求，理论上，交换机是可以无限延长的，当数据帧进入交换机时，交换机先查看数据中源MAC地址，然后将其与对应的接口进行映射记录（MAC地址表）；之后查看数据中的目标MAC，再查下本地的MAC地址表，找到对应的接口；若找到记录
—— 仅向该接口转发（单播），若没有记录将洪泛该流量

单播–一对一精准发送
洪泛–流量从本地的进入接口外，往其他所有接口复制一份
交换机为二层设备—可以进行数据和电流间转换

网际协议版本4（InternetProtocolversion4，IPv4），又称互联网通信协议第四版，是网际协议开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本，其后继版本为IPv6，直到2011年，IANAIPv4位址完全用尽时，IPv6仍处在部署的初期。
当IP
IPv4为点分十进制，32位二进制构成，存在网络位和主机位，洪泛范围相同使用同一个网络位不同主机位；不同洪泛范围网络位不能相同；
IPv6冒分16进制，128位二进制构成

网络协议

HTTP——超文本传输协议
HTTPS——安全的超文本传输协议
DNS——域名解析服务
FTP——文件传输协议
TFTP——简单的文件传输协议
ARP——地址解析协议 – 通过对端一种地址来获取另一种

正向ARP – 已知对端的IP地址，通过广播来获取对端的MAC地址
反向ARP– 已知本端的MAC地址，获取本端IP地址
无故ARP– 在设备刚使用ip地址或使用过程中，向外进行正向ARP请求，但请求的地址为本地的ip地址；–用于地址冲突检测

UDP： 用户数据报文协议
非面向连接的不可靠传输协议
仅完成传输的基本工作—分段、端口号

TCP—传输控制协议—除完成传输层基础工作外，还需要保障数据传输可靠性
面向连接的可靠传输协议。
面向连接—进行3次握手来建立端到端的虚链路：
三次握手：
第一次握手—客户端向服务器发出连接请求报文，这个三次握手中的开始。表示客户端想要和服务端建立连接。
第二次握手—TCP服务器收到请求报文后，如果同意连接，则发出确认报文，询问客户端是否准备好。
第三次握手—TCP客户进程收到确认后，还要向服务器给出确认。
可靠传输—4种机制 确认 重传 排序 流控（滑动窗口）
四次断开：
第一次断开—TCP发送一个FIN(结束)，用来关闭客户到服务端的连接。客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。
第二次断开—服务端收到这个FIN，他发回一个ACK(确认)，客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文。
第三次断开—服务端发送一个FIN(结束)到客户端，服务端关闭客户端的连接。
第四次断开—客户端发送ACK(确认)报文确认，并将确认的序号+1，这样关闭完成。