Linux知识心得04 通信协议

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安装操作系统

# 下载安装如下软件：
# VMWARE 16.PRO
# CentOS 7.9
# VMware中点击现在镜像文件，安装虚拟机完成（最小化安装）

网络介绍

#前提：
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python命令                                             shell命令
python解释器                                           shell解释器
操作系统                                               操作系统
计算机硬件                                             计算机硬件
"""

# 1.什么是互联网
#   互联网= 物理连接设备（铺路）+互联网通信协议（重要研究对象）

# 2.为何要有互联网
#   方便数据的传输，互联网又称为信息高速公路

"""
追溯计算机网络的发展历史，它的演变可概括地分成四个阶段：
（1）网络雏形阶段。从20世纪50年代中期开始，以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络，称为第一代计算机网络。
（2）网络初级阶段。从20世纪60年代中期开始进行主机互联，多个独立的主计算机通过线路互联构成计算机网络，无网络操作系统，只是通信网。60年代后期，ARPANET网出现，称为第二代计算机网络。
（3）20世纪70年代至80年代中期，以太网产生，ISO制定了网络互连标准OSI，世界上具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络迅猛发展，这阶段的计算机网络称为第三代计算机网络。
（4）从20世纪90年代中期开始，计算机网络向综合化高速化发展，同时出现了多媒体智能化网络，发展到现在，已经是第四代了。局域网技术发展成熟。第四代计算机网络就是以千兆位传输速率为主的多媒体智能化网络。

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互联网通信协议

# 1 互联网的本质就是一系列的网络协议
#   一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite).
#  互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

# 2 osi七层协议
#   互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
#   底层依次往上：物理层 数据链路层 网络层 传输层（会话层 表示层 应用层）
#   每层运行常见物理设备：物理层--》中继器、集线器、双绞线
#					  数据链路层--》网桥
#					  网络层--》路由器、三层交换机
#					  传输层--》四层交换机、四层的路由器
#   OSI七层协议数据传输的封包与解包过程(见👆图)

# 3 tcp/ip五层模型讲解
# 	3.1 物理层
#		物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0
#
# 	3.2 数据链路层
#		数据链路层功能：定义了电信号的分组方式
#			①以太网协议（ethernet）
#			一组电信号构成一个数据帧；每一数据帧分成：报头head和数据data两部分
#			Head：固定18个字节 6字节 发送者/源地址  6字节  接收者/目标地址 6字节 数据类型
#			Data；最少46个字节 最多1500字节
#			②Mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常
#			由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）
#			③广播：ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼
# 				
# 	3.3 网络层
#		网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址
#		①ip协议：规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即
#			   ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
#			   范围0.0.0.0-255.255.255.255
#			   一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1
#		#ip地址分为两个部分：网络部分：标识子网；主机部分：标识主机
#        #注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip
#         		所处的子网
#        #子网掩码：所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。
#		  它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，
#		  主机部分全部为0。  
#        #总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，
#         另一个是确定哪些地址在同一个子网络。（IP and 子网掩码 = 局域网ip地址）
#        ②ip数据包 ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，
#         直接放入以太网包的data部分。
#		  head：长度为20到60字节  data：最长为65,515字节。
#   	  注意：而以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包
#  			   超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。
#		③ARP协议 arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址

# 	3.4	传输层
#		传输层功能：建立端口到端口的通信
#		tcp协议：可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，
#			通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。
#		udp协议：不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，
#			正好放进一个IP数据包。
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# 	3.5 应用层
#		应用层功能：规定应用程序的数据格式。
#		应用层由来：用户使用的都是应用程序，均工作于应用层，互联网是开发的，大家都可以开发
#			自己的应用程序，数据多种多样，必须规定好数据的组织形式
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# 	3.6 socket
#		socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，socket是一种"打开—读/写—关闭"模式
#			的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入
#			内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。
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#   3.7 小结