02 网络基础

浏览器地址栏中的资源格式

uri：统一资源标识符，将互联网中所有的内容如一个文件，一张图片，一篇博客文章等这些都统一称于一个资源，这是uri的思想。

url：统一资源定位符，是实现uri的一种查找格式，我们之前学的内容找某个资源时，需要目标ip（自动找mac）和端口，而url是基于前两点附加的查找格式，可以快速的定位访问的资源在某个地方。

url格式例： http:// www.cnblogs.com /linhaifeng/p/8566036.html

​ 采用的应用层协议 域名相当于ip地址默认端口80 文件路径（软件管理的虚拟路径）

服务端应用软件规定:客户端要下载的数据都在/var/www/html文件夹内找

/var/www/html就是软件管理的根目录

/linhaifeng/p/8566036.html --》/var/www/html/linhaifeng/p/8566036.html

socket套接字软件

什么是socket套接字软件

socket是一款别人写好的软件，目的是为了程序员开发基于网络通信的软件提供方便，它将网络7层中的传输层及以下全部封装好，在写软件时，提前下载好套接字软件，直接调出来使用就好了。传输层及以下层面基本原理知识太过复杂，学习，使用起来难度很大，时间很长。

​ 应用层

​ socket=

​ 传输层

​ 网

​ 数

​ 物

dhcp套接字查询服务

实现网路通行需要具备4个要素：

​ 1、本机的ip地址

​ 2、子网掩码

​ 3、网关的ip地址

​ 4、DNS的ip地址

获取以上地址，有两种方式：

​ 1、静态获取=》手动配置

​ 2、动态获取=》通过dhcp

获取方式：

以太网卡	ip头	udp头	dhcp数据包

（1）最前面的”以太网标头”，设置发出方（本机）的MAC地址和接收方（DHCP服务器）的MAC地址。前者就是本机网卡的MAC地址，后者这时不知道，就填入一个广播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。

（2）后面的”IP标头”，设置发出方的IP地址和接收方的IP地址。这时，对于这两者，本机都不知道。于是，发出方的IP地址就设为0.0.0.0，接收方的IP地址设为255.255.255.255。

（3）最后的”UDP标头”，设置发出方的端口和接收方的端口。这一部分是DHCP协议规定好的，发出方是68端口，接收方是67端口。

这个数据包构造完成后，就可以发出了。以太网是广播发送，同一个子网络的每台计算机都收到了这个包。因为接收方的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，看不出是发给谁的，所以每台收到这个包的计算机，还必须分析这个包的IP地址，才能确定是不是发给自己的。当看到发出方IP地址是0.0.0.0，接收方是255.255.255.255，于是DHCP服务器知道”这个包是发给我的”，而其他计算机就可以丢弃这个包。

客户端dhcpclient(固定端口68号)---------------》dhcpserver(固定67号)

http 协议默认端口是80

DNS域名解析

DNS的作用：在互联网中，其实没有类似于www.xxx.com这种域名方式，而替代的是以IP地址，如222.222.222.222，那我们在IE地址栏中应当输入222.222.222.222才能打开网站www.xxx.com，但我们细想一下，互联网上的网站成千上万，如果每个网站登陆都需要记住一大串数字，那是不是特别不方便，对于记忆力不强的人，根本无法记住这么烦琐的数字。这个时候DNS就出现了，它的作用就是将222.222.222.222解析为www.xxx.com，那么我们登陆的时候就直接输入域名就可以了。

为什么一定要设置DNS才能上网？有些朋友可能会发现，为什么我可能登陆QQ、MSN，但却打不开网页呢？其实大部分原因都是因为DNS服务器故障造成的，DNS服务器地址是唯一的，是运营商提供给终端用户用来解析IP地址及域名的关系，而如果不设定DNS服务器地址，那么就无法查询地址的去向，自然也就打不开网页，而QQ、MSN等及时聊天软件，采用的是UDP传输协议，即不可靠传输协议，无需提供DNS服务器地址，也同样可以登陆。（全球一共13台dns根服务器）

dns查询的方式

浏览器DNS缓存->本地系统DNS缓存->本地计算机HOSTS文件->ISP DNS缓存->递归or迭代搜索

递归查询：一层层的查询

迭代查询：一层找不到，这一层指向某一层查询，类似，我不知道，但是我知道谁知道你去找他。

ip地址的组成

ip地址的分类

ip地址可分为abcde5类，每个种类网址的位数和主机地址位数都不同，总体来说，二进制位数越小表示数量越少。

A类：1-126

B类：128-191

C类：192-223

D类：224-239

E类：240-255

特殊的ip地址：

1、。。。。.0 ：是网络地址

2、。。。。.255：是前面区域的广播地址

3、4个255：是全网的广播地址

4、127.0.0.1：本地回环地址，自己单独交互使用，不分享到其他计算机。

5、私有地址：内网的地址，只能在局域网内用。

6、0.0.0.0：无效的地址，不能用。

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。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。

知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。

比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？两者与子网掩码分别进行AND运算。

172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001

255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010

255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0

结果都是172.16.10.0，因此它们在同一个子网络。

简单来说就是用来标识一个ip地址的网络号个数，对ip地址打记号。

标识形式1：

从左到右，只要属于网络号，子网掩码就标识为1，主机号为0.

例： 11111111.1111111.111111111.00000000-》255.255.255.0

标识形式2：

在ip地址后面/。。
10101100.00010000.00001010.00000010-》ip地址：172.16.10.2/25

​ 11111111.11111111.11111111.10000000-》子网掩码

​ 10101100.00010000.00001010.00000010-》 网络号: 172.16.10.0
​ .00000010-> 主机号: 2

网络地址的计算方式：ip地址与子网掩码都转换成二进制，然后按位与运算两个1为1，一个1为0

子网划分

核心：借主机位给网络位使用,以此来达到把一个大网段划分为n个儿子网段的目的，目的：进行子网划分是节省ip地址
缩小广播域

vlan虚拟局域网络

如果一个局域网baidu有上百台主机，一旦产生广播风暴，那么这个网络就会被彻底的瘫痪。可以通过vlan划分广播域，这样使得广播被限制在每一个vlan里面，而不会跨VLAN传播。不同vlan之间的成员在没有三层路由的前提下是不能互访的，这也是一种安全的考虑。

划分vlan的一个好处是网络管理方便管理灵活，当一个用户需要切换到另外一个网络时，只需要更改交换机的vlan划分即可，而不用换端口和连线。

简单来说：vlan是在交换机内划分出的多个广播域，一个广播域称之为一个虚拟的局域网

二层隔离：两台计算机的网线只要接在不同的vlan里（一个vlan就是一个广播域）里，就是二层隔离

三层隔离：ip地址与子网掩码运算得到网络地址不一样，即网段不一样，这就是三层隔离

注意：二层的隔离应该与三层的隔离保持一致
二层隔离应该与三层隔离保持一致

​如果不一致会有什么问题？

会出现三层是隔离的，但是数据包发到了交换机之后，因其是二层设备

所以直接基于二层就开始广播，这就导致了一些不必要的广播包

vlan特点：

1、限制网络上的广播，将网络划分为多个VLAN可减少参与广播风暴的设备数量。VLAN分段可以防止广播风暴波及整个网络。VLAN可以提供建立防火墙的机制，防止交换网络的过量广播。

2、增强局域网的安全性’含有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离，从而降低泄露机密信息的可能性。

3、借助VLAN技术，能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起，形成一个虚拟的网络环境，就像使用本地VLAN一样方便、灵活、有效。

IEE对vlan制定了标准协议，802.IQ：4个字节，最大同时4096个字节（网络还有2个不能用）会在数据帧中源mac与目标mac之后加4个Byte的Vlan tag（Vlan标签），其中有12个bit位用来表示vlan id（0-4095），共4096个

vlan id，即802.1Q协议规定一台交换机最多划分4096个vlan

交换机的端口分为2种：

Access port：只连接主机

1、收到计算机发来数据包时会加上4byte的vlan tag

2、发送包给计算机时，会去掉4byte的vlan tag

Trunk port：一个trunk口可以同时划分给多个vlan，涉及交换机的串联。

1、收到的数据包会带着4byte的vlan tag

2、发出的数据包会带着4byte的vlan tag