2021-10-30

HCLA---路由交换

什么是网络？

网络是由网络连接设备通过传输介质将网络终端设备连接起来进行资源共享，信息传递的平台。

网络设备：路由器

传输介质：网线  光纤

网络终端设备：手机   电脑

哑终端：摄像头

​​​一.OSI七层参考模型--{ISO国际标准化组织定义的一套网络体系标准}

·应用层--app

        通过人机交互来实现各种各样的服务

·表示层

        编码    解码    加密    解密

·会话层

         发现会话    建立会话    维持会话    终止会话进行

         此上三层产生数据

·传输层

        （1）根据端口来区分不同服务

                【端口号】0—65535

               ·【静态端口号】1—1023 

                  一个端口代表一个特定的服务且呈永久绑定关系

                 http--超文本传输协议--------80

                  https-安全的超文本传输协议---443

               ·【动态端口号】1024—65535

                  一个端口代表一个服务且暂时性绑定关系             

                 【0】为保留端口号--在网络编程中使的一个代表

           （2）提供可靠的传输

                    可靠机制：确认   重传   排序   流控

 *传输层两个协议：

          协议一：TCP--传输控制协议：面向连接的可靠传输协议--{三次握手，四次挥手}

·三次握手{一般是现有客户端发起到服务端}：

 （一）客户端：发送SYN-----------------------------服务端：接受SYN    

                                 【seq=100  ctl=SYN】

                        （二）服务端：发送SYN-----------------------------客户端：接受SYN

                                 【seq=300  ack=101  ctl=syn  ack】

                           (三）客户端：建立挥手

                               【seq=101  ack=301  ctl=FIN    ACK】

  

·SYN--同步序列请求----请求连接的一种方式

·Seq--序列号----记录发送的次数----随机生成---不同厂商设

·Ctl---控制位                                          ·ACK=seq+1------确认 

· 四次挥手

 ·Sequen  number--------------序列号                        ·FIN-----请求断开连接

 ·ACK----------确认                                                    ·seq相同--同时发送---时间间隔 

Tip：1.为什么要进行三次握手？握手为什么要三次？

        答：防止失效的链接请求报文段被客户端接收（链接）

          2.挥手为什么需要四次？三次不可以吗？

          答：为了确保数据能够完成传输.（链接）

         协议二：UDP--用户数据报文协议：非面向连接的不可靠协议

二者比较：

         TCP：可靠     传输慢                      ----浏览网页

         UDP：不可靠    传输快                   ----视屏浏览     

           （3）数据分段

                     最大段长度--------------180B

                     最大传输单位------------1500B 

·网络层  --根据IP地址来进行逻辑寻址（路由器）

         IPv4地址-----有限的---用完了

         IPv6地址-----可以让地球上每一粒沙子都有IP地址

         IP协议---------网际网络协议

· 数据链路层

       LLC逻辑链路控制层----为上层服务提供FCS校验----封装与解封装  

        封装与解封装--（PDU---插线板）：

        上三层----------数据报文

        四层封装--------数据段（传输层）

        三层封装---------数据包（网络层）

        一层----------------比特流（物理层   电信号01）

        MAC媒介访问控制子层--根据MAC地址来进行物理寻址）

        MAC地址（物理地址）--设备在出厂后烧录在网卡上一般不可更改

        代表设备：交换机

·物理层---定义电气电压    光学特性    接口规范

         代表设备：网线  光纤 

          网线----传输----电信号

          光纤-----传输----光信号 

  下四层传递数据

数据----报文头部

           TCP的头部----报头---->报文头部

 *Source port----目标端口             *desstionation port----源端口          *sequence number----序列号

 *acknowledgment number----确认号                *header  length----消息头的长度     

 *Resv--预留位--保留出来的--服务质量              *Window  size----窗口大小----滑动窗口

  *Checksum----校验和                                        *Option----选项---有则有，无则无

FTP：文件传输协议    文件传输协议

常见端口  ：

数据端口（数据传输端口）       TCP      20

控制端口（传输控制信号）       TCP（一般）      21

telent                                          TCP       23         明文

SSH（安全外壳）                      TCP       22          密文

http                                             TCP        80          8080

https                                            TCP        443

SMTP（发邮件）                        TCP         25

POP3（收邮件）                         TCP        110

tftp                                                UDP        69

DNS                                              TCP/UDP     53

VNC                                               TCP          5900

UDP报头

 UDP报头：UDP报文头详解_EricLee23-CSDN博客_udp头

IP报头

version         版本       IPv4

IHL           IP  header        length

Service    type-----------------服务类型

Packer     length---------------数据包长度 

标识    标志     片偏移---------支撑跨层封装

Time  to  live----------------------生存时间  主要作用：防止环路  

                                                                取值范围：0-255   

默认情况下每经过一台路由器减1，为0则不传递

Protocol      协议号    标识上层协议                                                                  

IP报头：IP报头结构详解

TCP/IP协议栈----以太网  ethernet

·Application----应用层            ·Presentation----表示层                  ·Session---------------会话层

·Trassport------传输层             ·Network----------网络层                 ·Datalink---------------数据链路层

·Data link--------数据链路层     ·Physical----------物理层                 ·Network access----网络接入层

       *协议栈    协议簇---------------------一堆协议

       * TCP/IP协议只支持TCP/IP网络----IP网络

       *Network----包含网络层协议----IPX  appletalk

       *TCP/IP-------五层协议/四层协议

TCP/IP异同

·相同点：1.两者都是模型化层次化               不同点：1.OSI先有模型后又协议

                2.下层对上层提供服务支持                          2.TCP/IP先有协议才有模型

                3.每层协议彼此相互独立                              3.TCP/IP协议栈只适用于TCP/IP网络层不同

·信号衰减--->物理加压-->中继器--->信号失真--->交换机--->广播风暴--->路由器

   *中继器---产生冲突

   *路由器的作用：1.隔离/划分广播域                                      

                            2.连接不同网络                                             

    *交换机的作用：1.无限延长传输距离                                     *冲突域---可能产生冲突的地方

                              2.实现单播                                                    *广播域---广播的范围

                              3.解决冲突域                                        {默认情况下一个交换机属于一个广播域}

     解决冲突：1.FIFO----先入先出              First  in first  out

                         2.CSMA/CD----带冲突检测的载波多路访问计数

IPv4地址

   计算机----二进制                            

    二进制-------------十进制                   

    *128  64  32  16  8  4  2  1

    eg：（1）.172.20.10.2

                       10101100.00010100.000010.00000010

             （2）. 202.110.139.8

                         11001010.01101110.10001011.0000100