2019-08-07 TCP/UDP/三握四挥/DNS/ARP

Linux运维学习 Day27

操作系统基础网络章节3

一.TCP/UDP协议说明

TCP: 传输控制协议  面向连接网络协议  安全可靠   传输效率不高     在线传输  局域网 经过互联网
UDP: 用户报文协议  无连接网络协议    传输效率高 安全性不高       离线传输  经过互联网--腾讯公司服务器

TCP协议: 了解TCP报文结构
端口范围是多少: 
端口 占用 1bit :  0    1                            0  1              2的n次方  n占用多少bit
端口 占用 2bit :  00   01  10  11                   0  1  2  3  0-3
端口 占用 3bit :  000  001 010 011 100 101 110 111  0        7  0-7
端口 占用16bit :  2的16次方==65536  1-65535(1-1024 知名端口号)
控制位: 数据传输控制管理作用
syn: 请求建立连接控制字段  0无效  1有效
fin: 请求断开连接控制字段  0无效  1有效
ack: 确认控制字段          0无效  1有效

TCP协议三次握手过程原理
第一次握手: 客户端 --> 服务端   TCP报文  序列号seq=0              syn控制字段=1  
第二次握手: 服务端 --> 客户端   TCP报文  序列号seq=0  确认号ack=1  syn控制字段=1  ack确认字段=1
第三次握手: 客户端 --> 服务端   TCP报文  序列号seq=1  确认号ack=1                 ack确认字段=1

TCP协议四次挥手过程原理
第一次挥手: 客户端 --> 服务端   TCP报文  fin控制字段=1  ack确认字段=1
第二次挥手: 服务端 --> 客户端   TCP报文  ack确认字段=1
第三次挥手: 服务端 --> 客户端   TCP报文  fin控制字段=1  ack确认字段=1
第四次挥手: 客户端 --> 服务端   TCP报文  ack确认字段=1

问题:
01. 为什么四次挥手时, 第三次挥手为什么还要有ack确认字段  OK
02. 为什么是四次挥手, 不能是三次挥手
03. 为什么在四次挥手时有time_wait

二.TCP十一种状态集转换

1.三次握手

三次握手的五种状态变化.png

2.四次挥手

四次挥手的五种状态变化.png

(1) listen - 侦听来自远方TCP端口的连接请求
(2) syn-sent -在发送连接请求后等待匹配的连接请求
(3) syn-received - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认
(4) established- 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户
(5) fin-wait-1 - 等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认
(6) fin-wait-2 - 从远程TCP等待连接中断请求
(7) close-wait - 等待从本地用户发来的连接中断请求
(8) closing -等待远程TCP对连接中断的确
(9) last-ack - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认
(10) time-wait -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认
(11) closed - 没有任何连接状态

三.网络重要协议原理

1.DNS协议原理    建立IP地址和域名对应关系
  (1)DNS协议作用: 将域名信息转换为IP地址  

  (2)DNS层次结构:
                 www.baidu.com  --- www.baidu.com.
                 .       --- 根域名服务器
                 .com    --- 顶级(一级)域名服务器
                 .baidu  --- 二级域名服务器
                 www     --- 主机记录
 
  (3)DNS解析过程:
     三个查询过程:
                            (1)本地查询
                                 (2)递归查询
                                      (3)迭代查询
                         dig www.oldboyedu.com +trace
  
2.ARP协议原理    建立IP地址和mac地址对应关系
  ARP原理作用:   记录IP地址和mac地址关系(局域网主机与主机的通讯)
  ARP原理说明:
  (1) 发送ARP请求和回复信息, 获取访问主机的mac地址
  (2) 构建ARP表 构建IP--mac记录信息
  (3) 实现减少广播包的产生