马哥Linux学习笔记之二——网络基础
1.MAC(Media Access Control,介质访问控制)
是解决底层数据通信冲突的解决方案。因此，给每一个接入这样网络的主机一个id标示符，这个id标示符就叫做MAC地址。
2.CSMA/CD(Carrier Sense Multipath Access Collision Detection,载波侦听多路访问冲突检测)，线型网络
以太网Ethernet最核心的标志。
3.Token-Ring(IBM)技术
环形网络解决冲突的方案。但是由于IBM的专利限制没能推广开来。
4.星形网络
用Hub来连接好多主机，这样就形成了星形网络。
这是一种变形的总线结构。还是一根线，只不过不是一根线，而是一个设备，但实际上Hub内部还是一根线，而且Hub搞出了好多接口，这样就可以方便添加主机了。它逻辑上还是总线型网络。
5.网桥
可以粗略理解成一个中继器，用来放大信号什么的。
网桥是连接两个网络的一个设备。当一个局域网的设备太多的时候冲突就会特别容易发生，利用MAC来处理的话，通信的效率会大大下降，所以网桥就产生啦！就好像一个家里的人多了一样，需要分家了，但是他们之间还是要通信的。所以就将一个大的局域网分成几个小的网络，这几个小的网络之间利用网桥连接。注意区别于Internet。
网桥内部有一个表table，可以用来判断发过来的数据包是不是发送给这个小的网络的，要是就是发送给这个小的网络的话那么就不需要网桥的转发。
6.交换机
网桥的将一个大网切换成两个小网，那么发生碰撞的可能性就降低了一半。
取一个极限的情况就是：网桥的一个出口只有一个主机。----->这个设备就是交换机！！
交换机最核心的就是其内部的那张表！
交换机隔离的不是广播，它隔离的是冲突。在一个小网的内部又可以叫做冲突域。
7.连接层的硬件设备
Hub集线器 --> 网桥 --> Switch交换机
8.IP地址存在的原因
交换机隔离的不是广播，它隔离的是冲突。所以，用再多的交换机都不能解决广播风暴(太多的广播)的问题，所以就产生了一个交换机所在的一个小网的总的地址，我们将它叫做逻辑地址(他是模拟的，他是用来标识交换网络的)，又将它叫做IP地址。
MAC地址的工作机制就是用来实现广播的！所以要用逻辑地址(IP地址)来进行更好的转发。(NOTE：这似乎有是一个寻求合适粒度的问题)
IP只有一个简单的作用：他是用来在网络之间转发报文的。他也只是用来识别是本地网络还是远程网络的。
IP地址与MAC地址在数据包转发过程中的变化
IP地址一直不变，而MAC地址一直变化(因为MAC地址是不能跨网络的)
9.ARP(Address Resolution Protocol)
地址解析协议。将IP地址解析成MAC地址。
MAC地址是一个信封，IP可以看成是信的开头。发送(转发)的过程中要不断的换信封，但是信的开头不能换。
10.MAC存在的必要性
IP地址是用来寻找到在一个网络中，最终还是要靠MAC来广播。MAC是用来标记本地通信的，他不断传，不断变化，因为它MAC就只在本地网络中实现自身价值，不在这个小网络中它就要变化啦。
11.路由自动学习产生路由表
RIP协议、RIP2
12.默认网关?????
可以理解成交换机与路由器之间的接口。
13.端口号
每一台主机的可用端口是：0-65535
对于客户端，随机使用一个没有被使用的接口就行。而服务器端就不会，一个端口后面有一个进程在监听。
http://www.cnblogs.com/chenbuer/p/3842281.html
14.IP地址
主机位全0：网络地址
主机位全1：广播地址
ICANN，就是跟它买IP地址
15.路由表
一个路由条目中，当目标地址是一个主机我们成为主机路由，目标地址是一个网络的时候就是网络路由。在路由的时候选择是最佳匹配。
路由汇聚，是将很多小的子网合并成一个大的网络，这样就可以提高路由器性能减少寻找到要找的那个路由条目的时间。
16.配置文件
系统在启动的时候会读取配置文件。
17.IP属于内核，不属于网卡。
18.Linux中的网卡,对于Linux来说，每一个网络接口都有一个名称：
lo：本地回环
以太网卡：ethX
pppX点对点的
在ubuntu中他的名字是在 /etc/udev/70-persistent-net.rules 中被定义
19. ifconfig
显示处于活动状态的网卡的信息
-a
ifconfig ehtX IP/mask 设置特定网络接口的IP和掩码，立即生效，但是不会永久生效
ifconfig ethX [up/down] 启用或者关闭特定的网络接口
20. 在unbuntu中用 /etc/init.d/networking 来配置网络服务
网络配置文件 /etc/sysconfig/network (这儿不是在ubuntu中的，是在redhat中的)
网络接口配置文件 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-INTERFACE_NAME (这儿不是在ubuntu中的，是在redhat中的)
21.route命令，查看本地路由表
-n 以数字方式显示主机或端口等相关信息
add 添加路由
-host：主机路由
-net：网络路由
-net 0.0.0.0默认的
route add -net(-host) gw NEXTHOP
del 删除
-host
-net
22. DHCP(Dynamic Host Configuration Porotol,动态主机配置协议)
http://www.cnblogs.com/LittleHann/p/3705263.html
注意：IP地址是配置在操作系统上的。
DHCP服务器上有一堆IP地址可以分配给申请IP地址的主机，这样的一个表叫做地址池。当主机一关机，IP就释放回收。他有一个lease租约，当时间快到了就要在租约到来之前要续租。
广播方式请求IP地址。我的mac只是*****，谁可以给我提供一个IP地址。服务器收到后还是广播回去(因为此时主机还是没有IP地址，只有mac地址，没有IP地址那就只能广播啦)。主机确定用哪一个IP地址的时候还需要广播通知用谁的地址。
DHCPDISCOVER 广播，请求
DHCPOFFER 广播，提供IP报文
DHCPREQUEST 广播，告诉选择哪一个IP地址
DHCPACK 广播，提供IP的服务器确认
DHCP是不能跨网络提供服务的。
23.tcp/ip配置的时候需要的参数
IPADDR
NETMASK
GATEWAY 这个可有可以没有，没有大不了就是不跟外网联系了。
DNS 可以有，可以没有
24.NFS(Network file system，网络文件系统)
文件系统是工作在内核空间的，包括NFS，ext3。
概念讲解：在一个网络中，主机A中有一个未被挂载的设备(比如说一个分区)，通过网络，我们将它挂载在另一个主机B上，当我们在网B上相应的目录写入数据的时候就通过网络写入在主机A中本地的设备。所以主机B就像访问本机主机一样访问远程主机A上的设备。
LPC(Local Process Call),本地过程调用
RPC(Remote Process Call)，远程过程调用。stub(存根)可以看成是客户端的RPC程序，服务器端的程序是rpc server，对于Linux而言，提供rcp服务的程序叫做Portmap(就行web和httpd、nginx之间的关系)，监听在111/tcp和111/udp
RPC是一种编程技术，是一个协议，简化分布式应用程序的开发，他让两个主机看上去就像一个主机，这样程序员在分布式开发的时候就不用进行网络数据的分装了。用它进行数据交换既可以基于二进制，又可以基于文本格式(xml rpc)。发展到后来，有了SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议),他是一种轻量级的xml rpc。
ftp、http、rpc都是实现数据交换，之间有很多相同的东西。
NFS不是一个服务，而是一个文件系统，它在网络工作才能成为NFS，他是基于RPC协议进行的，RPC是基础，NFS基于RPC工作。
NFS由于是用户认证很薄弱，所以我们只能在内网上通信，一般只能UNIX和Linux之间，不能与windows通信。windows用网上邻居进行通信。
25.LAMP(Linux+Apache+Mysql/MariaDB+PHP/Python一组成用来搭建动态网站或者服务器的开源软件)，他们本身都是各自独立的程序，但因为京城放在一起使用，共同组成了一个强大的Web应用程序平台。从网站的流量上来说，70%以上的访问流量是LAMP来提供的。LAMP是最强大的网站解决方案。
26.iptables & netfilter
Linux下面的网络防火墙。
netfilter是真正起到防火墙作用的框架(Frame)，工作在内核中，可以放入规则。iptables，数据报文过滤，是NAT、mangle等规则生成的工具，工作在用于空间，他是一个规则生成器，是一个APP，可以写规则，并放入内核中。
防火墙？主要目的就是工作在主机边缘，对进出主机的数据报文进行检测，将数据与规则(匹配标准、处理办法)标准进行检查，这样的一组组件(硬件或者软件)叫做防火墙，有网络防火墙和主机防火墙。对于网络防火墙，对于网络内部的数据包是不能检测的，家贼难防。所以防火墙是一个框架Framework。所以防火墙说白了就是数据报文过滤。
内核中有一个TCP/IP协议栈，网络数据从网卡进来就要进入这个内核的协议栈。根据路由表(路由决策)，在协议栈中我们检查目标ip是不是本机的ip，是的话就送入目标进程，不是的话就转发出去，在/proc/sys/net/ipv4/ip_forward中修改本机是否开放转发功能。路由决策发生在，通过网卡之后，进入TCP/IP功能上，就立即进行路由决策。
hook function：钩子函数。共有prerouting,input,output,forward,postrouting。
所以内核上有五个链PREROUTING,INPUT,OUTPUT,FORWARD,POSTROUTING
链是什么？
netfilter就是工作在TCP/IP协议栈上的hook。
filter(过滤)，表
NAT，在PREROUTING、POSTROUTING进行。表
mangle(拆开、修改、封装)，表
raw
数据包过滤匹配流程
图片来自http://www.2cto.com/Article/201307/224402.html
每个链上的功能table都是有优先级次序的，上面的图就显示了这样的次序。
能否使用自定义的链？可以使用自定义链，但只在被调用时候才能发挥作用，而且如果没有滴定义链中的任何匹配规则，还应该有返回机制。用户可以删除自定义的空链，默认链无法删除。
iptables的命令可以参考http://www.cnblogs.com/wangkangluo1/archive/2012/04/19/2457072.html
27.ICMP(Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议)
端口号0~65535，其中0~1023之间的端口只有管理员可以使用，大于5000客户端可以使用。
28.TCP协议中的几个装套标志很重要：ACK、SYN、FIN
http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/12/16/2812188.html
其中ACK标志Acknowlegment number是否有用，而SYN表示位是用来标识这个包是client端用来请求连接server或者server连接client，而FIN是用来标识结束的四次握手断开时候用的。
29.TCP的状态转换可以参考
http://www.cnblogs.com/keepsimple/archive/2013/04/28/3049044.html
(上图中虚线表示server状态转换，实现表示client状态转换)在四次握手的时候client发送了FIN，等待server发送ACK，此时是WAIT1状态，一旦收到server收到ACK，进入WAIT2状态，server发送了ACK之后，client不能立即进入CLOSE，而是要进入TIME WAIT。
