计算机网络基础_1
网络基础知识点
内容：
TCP/IP:协议栈【实际上使用的网络标准】
ISO,OSI：协议栈【网络的学习标准】
MAC：Media Access Control
48bits:
ICANN分配：24bits，2^24
厂商可分配地址块：24bits
网桥(bridge) :MAC地址表
静态指定
动态学习：根据源地址学习
交换机(switch) :多端口网桥
IP(Internet Protocol)地址：网络号+主机号
IPv4：32bits
8bits.8bits.8bits.8bits
0.0.0.0-255.255.255.255
IP地址分类：
A类：
第一段为网络号，后三段为主机号
网络号：
0 000 0000-0 111 1111 ：1-127
网络数量：126
每个网络中的主机数量：2^24-2
默认子网掩码：255.0.0.0
用于与IP地址按位进行“与”运算，从而取出其网络地址
1.2.3.4/255.0.0.0 = 1.0.0.0
1.2.3.4/255.255.0.0 = 1.2.0.0
私网地址：10.0.0.0/255.0.0.0
B类：
前两段为网络号，后两段为主机号
网络号：
10 00 0000 - 10 11 1111 ： 128-191
网络数：2^14
每个网络中的主机数量：2^16-2
默认子网掩码：255.255.0.0
私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0/255.255.0.0
C类：
前三段为网络号，最后一段为主机号
网络号：
110 0 0000 - 110 1 1111 ： 192-223
网络数：2^21
每个网络中的主机数量：2^8-2
默认子网掩码：255.255.255.0
D类：组播
1110 0000 - 1110 1111 ： 224-239
E类：科研
240-255
IPv6：128bits
路由器：router
路由表：
静态指定
动态学习：rip2,ospf
OS：多用户，多任务，多进程
通信时，进程的数字标识：
16bits
0-65535：1-65535
1-1023：固定分配，只有管理员有权限启用
1024-4W：半固定的常用服务
4W+：用作临时端口的分配
进程地址：
IP:PORT | socket
总结：
MAC：本地通信；范围，本地局域网
IP：界定通信主机，源和目标；范围，互联网
Port：界定进程；范围，主机
将Linux主机接入到网络中：
IP/NETMASK：本地通信
路由（网关）：跨网络通信
DNS服务器地址：基于主机名的通信
主DNS服务器地址
备用DNS服务器地址
第三备份DNS服务器地址
配置方式：
静态指定
命令：
ifcfg家族：
ifconfig：配置IP，NETMASK,GATEWAY...
route：路由
netstat：网络状态及统计数据查看
iproute2家族：
ip OBJECT:
addr：地址和掩码
link：接口
route：路由
ss：状态及统计数据查看
CentOS 7：nm家族
nmcli：命令行工具
nmtul：text window 工具
注意：
(1)DNS服务器指定
配置文件：/etc/resolv.conf
(2)本地主机名配置
hostname
配置文件：/etc/sysconfig/network
CentOS 7：hostnamectl
配置文件：
RedHat及相关发行版
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-NETCARD_NAME
动态分配：依赖于本地网络中有DHCP服务
DHCP：Dynamic Host Configure Procotol
网络接口命名方式：
传统命名：
以太网：ethX，例如eth0，eth1...
PPP网络：pppX，例如，ppp0，ppp1...
其他命名方案（CentOS）：
支持多种不同的命名机制：
Firmware，拓扑结构
(1)如果Firmware或BIOS为主板上集成的设备提供的索引信息可用，则根据此索引进行命名，如eno1,eno2...
(2)如果Firmware或BIOS为PCI-E扩展槽所提供的索引信息可用，且可预测，则根据此索引进行命名，如ens1,ens2...
(3)如果硬件接口的物理位置信息可用，则根据此信息命名，如enp2s0,...
(4)如果用户显式定义，也可根据MAC地址命名，例如enx122161ab2c10,...
(5)传统名称格式的组成：
en：ethernet
wl：wlan
ww：wwan
名称类型：
o<index>：集成设备的设备索引号；
s<slot>：扩展槽的索引号；
x<MAC>：基于MAC地址的命名；
p<bus>：基于总线及槽的拓扑结构进行命名；
网络连接错误举例
物理层故障：网线断了、网线发包接口连通但收包接口断了
数据链路层故障：MAC冲突、ADSL欠费、网速协商不一致、连接到错误的VLAN
网络层故障：配错IP、配错网关、配错DNS、配错子网掩码、路由器找不到路由
应用层故障：配置
网络安全举例
物理层安全：不需要的绑定到交换机上的网线没有拔掉
数据链路层安全：ADSL用户名密码、VLAN交换机端口绑定mac地址
网络层安全：IP黑白名单、路由器上使用ACL控制数据包流量
应用层安全：网站登录等等
性能指标
速 率：单位时间，某数字信道的，当前传送的数据量。kb/s
带 宽：单位时间，某数字信道的，最高传送的数据量。kb/s
吞吐量：单位时间，某网络的，当前/最高传送的数据量，kb/s
时 延：
发送时延：从网卡发到网线上。数据块长度(b) / 信道带宽(b/s)
传播时延：在网线上传输
处理时延：路由器接受网线上的数据
排队时延：路由器发送数据到网线上
往返时间RTT：发包开始到收包确认。ping时候的时间
利用率：
信道利用率：有数据通过的时间 / 所有时间
网络利用率：所有信道利用率加权
物理层
物理层信号：模拟信号、数字信号
物理层设备：电缆、集线器
信道复用技术：频分复用、时分复用、波分复用
宽带接入技术：ADSL、光纤到户
数据链路层
1. 基本概念
信道类型：点对点（PPP协议）、广播（CSMA/CD）
数据链路：实现了了传输协议的物理链路（一般的网卡都实现了数据链路层和物理层的功能）
帧：数据链路层传送的叫帧
2. 解决的问题
封装成帧：加帧头和帧尾
透明传输：加转义字符解决数据部分出现帧头
差错检测：CRC
3. 以太网
概念：局域网广播，用CSMA/CD协议机制的，都可以叫以太网
MAC：IEEE的注册管理机构分配前三个字节，厂家自己分配后三个字节
MAC帧：源mac、目标mac、网络包类型、data
以太网扩展：
网桥：网桥的口能对应上mac地址，缓解冲突域
交换机：交换机口可以缓存，冲突时先缓存再发，也能缓解冲突域（主流，淘汰无脑的集线器）
网络层
1. 提供的服务
形象描述：来了包就仍出去，也不管丢不丢，也不管顺序对不对，朝指定位置仍过去就好了
典型设备：路由器
协议：IP、ARP、ICMP
2. 数据传输过程
使用子网掩码，判断自己的网段和目标的网段
如果在同一个网段，arp解析目标ip的mac地址，发数据
如果在不同的望断，arp解析网关ip的mac地址，发给网关（路由器）
路由器同样判断网段，如果不在一个网段，找到下一跳地址发出去
3. arp
arp -a：查看arp缓存
arp -s ip mac：强行修改ip和mac对应表
黑客工具：网络执法官
4. IP数据包
包格式：
数据包分片：
5. 路由
ip协议：所有找路由学习路由这种协议
静态路由：管理员手动配置路由表
动态路由：
RIP协议：选择过的路由器数少的路径
OSPF协议：选择带宽高的路径
传输层
1. 概述
TCP：有分段、有会话、有流量控制、是可靠传输
UDP：无分段、无会话、无流量控制、非可靠传输
查看端口：netstat -an / -nb
2. UDP
3. TCP
TCP的特点：面向连接、点到点（套接字）、可靠、全双工、面向字节流
序号和确认号
可靠传输
要求：自动重传请求ARQ（通过确认丢失和确认超时）
实现：
停止等待机制：信道利用率低，大多数时间在等确认回复
流水线传输机制（连续ARQ协议）：滑动窗口、累计确认
信道利用率高
流量控制
服务端根据接收情况，动态告知客户端窗口大小
客户断隔段时间会轮询下服务端，窗口大小
拥塞控制
原版：指数 — 线性（拥塞控制段）— 重新回到1
新版：指数 — 线性（拥塞控制段）— 如果连续收到三次确认，就重新回到1/2拥塞控制点
连接管理
三次握手
四次挥手
应用层
后续补充
网络安全
后续补充
对称加密
非对称加密
证书办法机构CA
安全套接字SSL
浙公网安备 33010602011771号