最近學習了有關網絡管理的有關知識，所以給也在學習這些知識的童鞋分享一下我的一些經驗。
聽了這幾天課，總結了幾個前提。
有關網絡的通信均是基于數據傳輸的，且數據均是二進制格式的流式數據。
在網絡中需要把大包分成小包，
每傳一個包都需要有三個地址，由內向外為端口號、IP地址、MAC地址。端口號確定應用，IP確定網段，MAC確定廣播域中的某個網卡。
OSI模型
簡化接口，簡化理解 。
七層 由上至下，分別為：
-
應用層
- 為應用程序進程提供網絡服務（例如，電子郵件、文件傳輸、視頻語音聊天）
- 提供用戶身份驗證
-
表示層
- 確保接受系統可以讀出該數據
- 格式化數據
- 構建數據
- 協商用于應用層的數據傳輸語法
- 提供加密
-
會話層
- 建立、管理和終止在應用程序之間的會話
-
傳輸層
- 確保數據傳輸的可靠性
- 建立、維護和終止虛擬電路
- 通過錯誤檢測和恢復
- 信息流控制來保障可靠性
-
網絡層
- 路由數據包
- 選擇傳遞數據的最佳路徑
- 支持邏輯尋址和路徑選擇
-
數據鏈路層
- 訪問介質，訪問接口接收數據，進行格式化判斷，并進行錯誤檢測
- 定義如何格式或數據以便進行傳輸以及如何控制對網絡的訪問
- 支持錯誤檢測
-
物理層
- 二進制傳輸
- 為啟動、維護以及關閉物理鏈路定義了電氣規范、機械規范、過程規范和功能規范
TCP/IP協議 與OSI 對比 TCP/IP整合了OSI的上三層
-
應用層 PDU 消 息 message
- 應用層
- 表示層
- 會話層
-
傳輸層 PDU 數據 段 segment
- TCP協議
- UDP協議
-
網絡層 PDU 數據 包 packet
- IP協議
-
網絡訪問層
- 數據鏈路層 PDU 數據 幀 frame
- 物理層 PDU 數據 位 bit
-
TCP協議
- 工作在傳輸層的面向連接協議
- 全雙工協議
- 半關閉
- 錯誤檢查
- 將數據打包成段，排序
- 確認機制
- 數據恢復，重傳
- 流量控制，滑動窗口
- 擁塞控制，慢啟動和擁塞避免算法
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- TCP包頭
第一行 源端口，位置端口，分別16位
第二行 序號 32位
第三行 確認號 32位 為所接收的包的序號加1
第四行
-
- 數據偏移 4位 一位為4字節
- 保留位 6位
-
校驗位 6位
-
URG 緊急校驗位
- 表示該報文段中發送的數據是否包含緊急數據，后面的緊急指針字段只有當URG=1時才有效
-
ACK 確認校驗位
- 表示前面的確認號字段是否有效，TCP規定，建議鏈接后，ACK必須為1，且為1的TCP報文段稱為確認報文段。
-
PSH 立即從緩存區讀取數據為位
- 校驗位為1表示立即對方應當立即把數據提交給上層應用，不為1則是通常情況
-
RST 錯誤校驗位
- 校驗位為1表示鏈接出現嚴重錯誤，必須釋放鏈接，然后重新建立鏈接。或者說明上次發給主機的數據有問題，主機拒絕響應，帶RST標志的TCP報文段稱為復位報文段
-
SYN 鏈接請求校驗位
- 校驗位為1表示請求時使用，用來同步序號。帶SYN標志的TCP報文段稱為同步報文段
-
FIN 斷開請求校驗位
- 校驗位為1表示通知對方本端要關閉鏈接了，標記數據是否發送完畢。帶FIN標志的TCP報文段稱為結束報文段。
-
URG 緊急校驗位
- 窗口 16位 表示現在允許對方發送的數據量
第五行
- 校驗和 提供額外的可靠性
- 緊急指針 標記緊急數據在數據字段中的位置
第六行
-
選項（長度可變） 常見選項
- 最大報文長度
- 窗口擴大
- 時間戳
- 填充 無實意 補齊偏移量位
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三次握手
第一次 客戶端對服務器端發送標記位SYN為1的報文段，同時客戶端從CLOSED轉為SYN-SENT狀態
第二次 服務器端接收到后，同時發送標記位ACK，SYN分別為1的報文段，同時由LISTEN轉為SYN-RECEIVED的狀態
第三次 客戶端接受到后，發送標記位ACK為1的報文段，同時由SYN-SENT轉為ESTABLISHED狀態之后服務器接受到也由SYN-RECEIVED轉為ESTABLISHED狀態。
實質：當服務器端接收到SYN為1的報文段1時，將該報文段中的序號x記錄并同時發送SYN，ACK分別為1的，且序號為a確認號為x+1的報文段2。
當客戶端收到服務器端發來的報文段時，即為發現ACK位為1確認服務器收到之前發送的報文段1，SYN位為1則將報文段2的序號記錄，并發送ACK位為1且序號為x+1確認位為a+1的報文段3。
當服務器收到報文段3，讀到ACK位1，即了解報文2發送成功。雙方完成序號同步。
四次揮手
其一端發出斷開請求，另一端表示已經接收
另一端也發出斷開請求，該端也表示接收就是四次揮手。
有限狀態機制
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客戶端
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服務器端
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擁塞控制
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UDP特性
工作在傳輸層
提供不可靠的網絡訪問
非面向連接協議
有限的錯誤檢查
傳輸性能高
無數據恢復特性
UDP包頭
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包頭之后源端口，目標端口，包長度，校驗和，分別16位，無需回復。
ICMP協議 Internet control message protocol 互聯網控制消息協議
- 工作在網絡層，偏上層。
ARP協議 address resolution protocol 地址分辨協議
- 網絡層協議
- 一般查看網絡是否聯通。
- 一般為廣播的散播方式
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Internet協議特征
- 運行于OSI網絡層
- 面向無連接的協議
- 獨立處理數據包
- 分層編址
- 盡力而為傳輸
- 無數據恢復功能
IP協議 PDU報頭
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第一行
- 版本 4字節 是IP協議的版本
- 首部長度 4字節 是說明報頭長度的
- 區分服務 8字節
- 總長度 16字節 本數據包的總長度
第二行
- 標識 16字節
- 標志 3字節 只有后兩字節有用
- 片偏移 13字節 顯示該數據包的最后一個字節在整個大包中是哪個字節。
第三行
- 生存時間 8字節 顯示該包在網絡中生存多少個路由節點
- 協議 8字節 顯示上層協議編號
- 首部校驗和 16字節 首部校驗
第四行 源地址 IP地址
第五行 目的地址 IP地址
第六行 可選字段
填充
整個數據包
由左到右，由外到內
| mac目的地址 | mac源地址 | IP源地址 | IP目標地址 | 源端口號 | 目標端口號 | 正文數據 | 校驗 |
IP地址分析
分為A，B，C，D，E，五類
A類地址（0xxxxxxx.A.B.C） 0為沒有地址 127為本機地址
前八位為網絡位，起始位為零，即為1-126，
B類地址 （10xxxxxx.xxxxxxxx.A.B）
前16位為網絡地址，前八位為128-191
C類地址（110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.A）
前24位為網絡地址，前八位為192-223
D類地址 （1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxxx） 組播地址
分段為224-239
E類地址 240-255
特殊地址
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私有地址范圍
A類 10.0.0.0到10.255.255.255
B類 172.16.0.0到172.31.255.255
C類 192.168.0.0到192.168.255.255
子網掩碼 表示方式，網絡位全為1表示
劃分子網，網絡IP位向主機位借位劃分
劃分超網，主機IP位向網絡位借位
交換器
集線器
路由器
中繼器
模型路線
總線型拓撲
星型拓撲
環形拓撲
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