Linux知识心得05 互联网协议

今日内容：

互联网通信协议详解

ARP 协议

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arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp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
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# ***********arp协议工作方式************
# 1st：通信的第一步先拿到目标主机的IP地址
# 2nd：判断出目标主机与自己是否在同一子网里
#		a.如果在同一个子网里，数据包的走向：
#			源主机--》本地交换机--》目标主机
#		b.如果不在同一个子网里，数据包的走向：
#			源主机--》本地交换机--》本地路由器 -----》公网 --》目标路由器--》目标交换机--》目标主机
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详解：情况a
源主机：172.16.10.10/24
目标主机：172.16.10.11/24

Ⅰ 拿到目标主机ip与子网掩码：172.16.10.11/24
Ⅱ arp协议算出本机的网络地址、目标主机的网络地址（ip地址与子网掩码and计算出是否在同一子网络中）
	源主机：172.16.10.0
	目标主机：172.16.10.0
Ⅲ 判断源主机的子网地址与目标子网地址是否一样
	一样的话，那么通信就是在同一个子网内通信，靠的是mac地址定位到对方在哪里
	发送arp协议的广播包拿到目标主机的mac地址，格式如下：
	自己的mac地址  FF-FF-FF-FF-FF-FF 172.16.10.10/24 172.16.10.11/24 数据部分
Ⅳ 发起真正的通信
	自己的mac地址 目标主机的mac地址 172.16.10.10/24 172.16.10.11/24 源端口 目标端口 数据部分

PS:交换机只有在两种情况下才把包广播
	①目标mac是：FF-FF-FF-FF-FF-FF    
	②目标mac不存在于mac列表中
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详解：情况b
源主机：172.16.10.13/24
目标主机：101.200.10.22/24

Ⅰ 拿到目标主机的ip与子网掩码
Ⅱ arp协议算出本机的网络地址，目标主机和网络地址（ip地址与子网掩码and计算出是否在同一子网络中）
	源主机：172.16.10.0
	目标主机：101.200.10.0
Ⅲ 判断源主机的子网地址与目标子网地址是否一样
	不一样，那么通信不在同一个子网内通信，靠的是路由器把数据包发出去
	发送arp协议的广播包拿到目标网关的mac地址，格式如下：
	自己的mac地址  FF-FF-FF-FF-FF-FF 172.16.10.1/24 101.200.10.1/24 数据部分
Ⅳ 发起真正的通信
	自己的mac地址 目标网关mac地址 172.16.10.10/24 101.200.10.22/24 源端口 目标端口 数据部分
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# IP地址的两方面用途：
#	1.arp协议会把ip地址解析成mac地址
#	2.标识子网地址

子网划分


# ip
# 10101100.00010000.00001010.00000010 --》ip地址：172.16.10.2/24
# 10101100.00010000.00001010.         --》网络号：172.16.10
#                           .00000010 --》主机号：2
#
# 子网掩码：用于识别ip地址中的网络地址和主机地址。
#	 子网掩码也是32位二进制数字，在子网掩码中，对应于网络地址部分全用1表示，主机部分全用0表示 
#	 11111111.11111111.11111111.00000000
#
#	例子：判断不同的ip地址是否在同一子网内：
#	同一子网内
#	192.168.10.{0-255}/24
#		192.168.10.11/24 ----> 192.168.10.0
#		192.168.10.200/24 ----> 192.168.10.0
#
# 	不同子网内：
#	192.168.10.{0-255}/25
#		192.168.10.11/25
#			11000000.10101000.00001010.00001011
#			11111111.11111111.11111111.10000000	
#			11000000.10101000.00001010.00000000 -> 192.168.10.0
#				
#		192.168.10.200/25
#			11000000.10101000.00001010.11001000
#			11111111.11111111.11111111.10000000
#			11000000.10101000.00001010.10000000 -> 192.168.10.128
#
#  引申知识：二层隔离与三层隔离
#		两台计算机接入不同的交换机，称之为二层隔离
#		子网地址不同，称之为三层隔离
#	   结论：①二层隔离与三层隔离需要保持一致
#	    	②二层联通，三层可以隔离，即两台计算机接入了同一个交换机，不一定在一个局域网内
#
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特殊ip地址：
1.网络地址：用于表示网络本身，具有正常的网络号部分，而主机号部分全部为0的ip地址称之为网络地址，如172.16.45.0就是一个B类网络地址
2.广播地址：用于向网络中的所有的设备进行广播。具有正常的网络号部分，而主机号部分全为1(即255)的ip地址称之为广播地址，如172.16.45.255就是一个B类的网络地址
3.有限广播地址：指的是32位全位1(即255.255.255.255)的ip地址，用于本网广播
4.回送地址：网络地址不能以十进制的127作为开头，在地址中数字127保留给系统作为诊断用，称为欢送地址，如127.0.0.1用于回路测试
5.私有地址：只能在局域网内使用，不能在internet上使用的ip地址称为私有ip地址，私有ip地址有：
    10.0.0.0～10.255.255.255，表示一个A类地址
    172.16.0.0~172.31.255.255,表示16个B类地址
    192.168.0.0～192.168.255.255，表示256个C类地址
    注意！！！：这些地址是不会被Internet分配的，因此它们在Internet上也从来不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但仍旧可以被用来和Internet通讯，我们可以根据需要来选用适当的地址类，在内部局域网中大胆地将这些地址当作公用IP地址一样地使用。在Internet上，那些不需要与Internet通讯的设备，如打印机、可管理集线器等也可以使用这些地址，以节省IP地址资源
6.0.0.0.0:指已经不是真正意义上的ip地址，它表示的是所有不清楚主机和目的网络，这里的不清楚指的是在本机路由表里没有特定条目指明如何到达

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TCP 与 UDP 协议


# tcp可靠: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。
# tcp三次握手，建立双向链接
# tcp四次挥手，断开链接

# udp不可靠: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。

未完待续...

#	补充：（明日更新）
#		socket套接字
		
#		dns
			
#		dhcp
		
#		网络通信整体流程