网络基础作业
第一章笔记
一 计算机基础
1.应用层：人类语言改变成电脑识别的语言（编码ascii） 物理层：传输电信号
表示层：转换编码为2进制（0.1） 局域网：一定区域内的网络
介质访问层：二进制改变成电信号
2.传输设备性能
同轴电缆：耐用 抗电磁干扰能力强 传输速率低 成本高
换算单位1kb=1024b 1Mb=1024kb 1GB=1024kb
双绞线结构：8根铜线 两两相绞
T568A：白绿、绿 白橙、蓝 白蓝、橙 白棕、棕
T568B：白橙、橙 白绿、蓝 白蓝、绿 白棕、棕
水晶头型号：RJ45 (头大使用网线插口） RJ11（头小电话线使用较为多）
屏蔽双绞线
性能：成本低 传输距离短
光纤结构：纤心为玻璃纤维 传输距离远 传输速率快 成本高，使用时需要配套模块，易弯曲
无线传输介质：蓝牙 红外线
3.计算机网络结构
总线型：所有网络使用一条通信线路 ，同一时刻只能两个节点通信，传输速率快 安全性低，广播式传输，一处节点出现故障，会导致整个网络瘫痪
星型：具有监控功能，传输时可能降低数据接受的安全性
环形：一个闭环的网络结构，节点故障多，形成网络问题越严重，
树形：容易扩充节点数量， 越高级出现故障，造成网络问题越严重
网状型，安全性高 不易增加信节点
二 网络设备
1.集线器
特点：总线型结构，共用一个通信信道，同一时刻只能两个主机通信，主要通关广播转发,工作在物理层，没有寻找地址功能
问题:谁发送谁接受问题
MAC地址：物理地址
格式：48位二进制数表示 组成：前24位厂商 后24位厂家自己编写 ，全球地址唯一
问题：同一时刻都可能会使用网络信道 冲突域：形成冲突的范围
解决方法：CSMA/CD（带载波侦听的多路访问冲突检测技术）
2.网桥
每个接口都能形成一个冲突域
3.交换机
交换机具有自主学习的能力 自己接受的MAC地址进行学习并且记录在自己的MAC地址表中
寻找方式：只能通过MAC地址寻找接受主机的MAC地址
交换机处理数据的方式
广播发送：自己MAC地址表中的没有找到对应的MAC地址，除自身接口外从其他接口发出
造成问题：可能发送过多时导致交换机死机等
丢弃：收到数据的MAC地址与自己主机MAC地址不匹配会自动删除
单播：MAC地址表中对应的MAC地址，只能进行单播传输
MAC地址表更新时间300s
交换机的分类：
二层交换机：转发数据
三层交换机：转发数据、承担一些路由器的功能
交换机转发数据的形式：
单播：一对一的通信（单向传播）
广播：一对所有（多向传播）
组播：一对多（直播）（可能有需要的人一起观看）
4.路由器（具有自由学习的功能并将其写入自己的MAC地址表中）
特点：提供路由，转发数据，隔离广播域，扩大网络传输的范围，工作在三层设备
IP地址，不唯一，标识不同的广播域 子网掩码：配置IP地址，标识不同的广播域
IP地址分类： IPv4：由32位二进制构成
172.16.60.190 点分十进制表示（一位十进制需要8位二进制）
正向ARP协议：正向地址解析协议，根据已知的IP地址解析出相应的MAC地址
反向ARP协议：反向地址解析协议，根据已知的MAC地址解析出相应的IP地址
寻找方式：通过IP地址寻找MAC地址进行传输
路由器工作原理
三 IP地址（IP地址组成：网络位+主机位）
A类：0-126：网络位为前8位，主机位为后24位，可用的IP地址数量：2^24-2
B类：128- 191 : 网络位16位，主机位后16位，可用IP地址数量：2^16-2
192.168.1.1 130.130.0.1 200.1.1.1 172.16.0.1
C类：192-223 :网络位前24位，主机位后8位，可用IP地址数量：2^8-2
D类：224-239，用于组播的地址 224.0.0.9
E类：240-255，保留地址
（2）特殊IP地址
127.0.0.1-127.255.255.254 环回地址，测试本机中的tcp/ip组件是否完好
全为0地址： 0.0.0.0 ----没有IP地址；代表任意地址
全为1的地址：255.255.255.255 广播地址---受限地址---受路由器（只能通过MAC地址寻找IP地址限制）（丢弃）
主机位全为0的地址：192.168.1.0/24 代表一个网络地址 ,IP地址范围：192.168.1.1-192.168.1.254
172.16.0.0/16 IP地址范围：172.16.0.1-172.16.255.254
主机位全为1的地址：192.168.1.255 代表广播地址
169.254.0.0/16 运营商的自动私有地址，DHCP协议---动态主机配置协议，自动获取IP地址
（3）VLSM和CIDR
VLSM：可变长的子网掩码，扩大IP地址的数量, 把一个网段划分成多个子网
CIDR为VLSM的反向操作
第二章笔记
1.OSI开放式系统互联参考模型（Open System Interconnect Reference Model）
分为7个层次（应用层，表示层，会话层，运输层，物理层，数据链路层，物理层）
2.ISO国际标准化组织（International Standardization Organization）
产生的原因：设备不兼容，具有自己的协议，价格高，维护成本高
3.网络传输过程按照OSI开放式系统互联参考模型（Open System Interconnect Reference Model）层次结构传输
各个层次在开放系统互连参考模式的作用 PDU（协议数据单元Protocol Data Unit）
4.应用层：为程序提供网络服务(APDU报）
5.表示层：定义数据格式，对数据进行加密，压缩等（PPDU）
6.会话层：主要用于双方的会话的建立，建立，拆除等（session id)
7.传输层：端口与端口的连接，主要依靠端口号进行连接
端口号取值范围：0~65535（0号和65535号为保留端口号）
知名端口号：1~1024 动态端口号：1024~65534
DNS：域名解析系统 端口号53 HTTP协议：超文本传输协议端口号80·
POP：邮局协议 POP3发送邮件时候的端口 端口号：110
SMTP：简单邮件传输协议：接受方端口号为：25
FTP协议：文本传输协议 端口号20，21 SSH：安全的远程登录 端口号22
telnet：远程登录服务，端口号23
DHCP：动态主机配置协议 端口号67,68
8.网络层：网络IP地址寻址（路由器属于网络层设备）通过IP地址寻找主机地址
9.数据链路层：MAC地址寻址，交换机一般属于2层设备（封装成帧，差错检验，流量控制）
LLC层：逻辑链路控制子层，主要确保数据传输的可靠性，减少数据帧出现丢失，乱序等问题
MAC子层：媒体接入控制子层，主要负责识别网络层的协议
10.物理层：传输电信号，传输比特流定义一些参数的标准（只能通过MAC地址寻找）
11.信号传输模式：
单工：同一时刻，一端只能进行单向传输（收音机）
半双工：同一时刻，一端可以收发消息（对讲机）
全双工：同一时刻，两端都可以收发消息（手机语音）
通讯过程
封装：原始数据上加一些头部信息，形成新的数据信息
数据链路层加头部和尾部，其他层只加头部信息
解封装：拆掉封装的头部，还原原始数据（为封装的反向操作）
OSI开放式系统互联参考模型（Open System Interconnect Reference Model）
特点：各层协作完成，能够形成一个完整原始数据，方便查找出错部位，能够快速解决问题.
12.TCP（传输控制协议） IP（互联网协议）
通讯原理 （封装到解封装的操作过程）
PDU：协议单元数据
13.TCP（传输控制协议）IP（互联网协议）抓包分析过程
应用层，表示层，会话层，合并成一层为应用层
SMTP：简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）
POP3:发送邮件时的端口 端口号110（Post Office Protocol 3）
FTP：文件传输协议（File Transfer Protocol）端口号20 21
DNS：域名解析系统（File Transfer Protocol）端口号53
SNMP：简单网络管理系统（Simple Network Management Protocol）
TFTP：普通文件传输协议（Trivial File Transfer Protocol）
传输层
TCP（传输控制协议）UDP数据协议用户（User Datagram Protocol）
网络层
IP（网络协议）
ICMP：网间控制报文协议（Internet Control Messages Protocol）
IGMP：因特网组管理协议（The Internet Group Management Protocol）
RARP：反向地址解析协议 ARP地址解析协议
数据链路层和物理层合并为网络接口层
source port：源端口
destination port ：目标端口
sequence number：序列号，标识本机发送的数据报文的编号
Acknowledgment number：确认号，表示收到了对方的消息，请求对方下次发送的数据报文的编号
data offset：数据偏移，标识数据分段在完整数据中的位置
reserved：保留，留给将来要开发的功能去使用
Window：窗口，通告本机的接收能力 1字节=8位 1Byte=8bit
checksum：校验和
urgent pointer：紧急指针
options：可选项
padding：填充
data：数据