Linux 笔记分享十七:网络基础

一、ISO/OSI七层模型简介

ISO: 国际标准化组织

OSI: 开放系统互联模型

IOS: 苹果操作系统

1、OSI

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2、七层理解

  • 应用层

电脑软件的界面,用户通过鼠标和键盘与计算机进行交互的层

  • 表示层

本地计算机内部层,内嵌ASCII等编码规则的层,将用户输入的字母转换成01代码

  • 会话层

网络传输和本地储存的分界点,判断输入数据到底要干嘛

  • 传输层

对于网络传输的数据定义传输协议规则,确定服务类型(端口)

  • 网络层

写入本地和远程IP逻辑地址

  • 链路层

写入本地和远程MAC地址,准备实际传输

  • 物理层

将实际传输01代码

二、TCP/IP四层模型简介

应用层

传输层

网际互联层

网络接口层

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1、网路接口层

网络接口层与OSI参考模型中的==物理层==和==数据链路层==相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。==地址解析协议(ARP)==工作在此层,即OSI参考模型的数据链路层。

ARP作用:将IP地址解析为MAC地址,用于在局域网内传输数据

2、网际互联层

网际互联层对应于OSI参考模型的网络层,主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。该层有三个主要的协议:==网际协议(IP)==、==互联网组管理协议(IGMP)==和==互联网控制报文协议(ICMP)==

我们所用的ping就是用的ICMP协议

总结:IP用来局域网之间传输数据,MAC用来局域网内传输数据

3、传输层

传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送以及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:==传输控制协议(TCP)==和==用户数据报协议(UDP)

TCP是可靠的面向连接的协议,UDP是不可靠的面向非连接的协议

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4、应用层

应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等

5、数据封装过程

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三、IP地址详解

1、IP包头

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IP包头的固定长度是20字节,因为有可选选项,所以IP4包头不固定,非常浪费资源

能代表42亿9千万

2、IP地址的分类

网络类型 最大网络数 IP地址范围 最大主机数 私有IP地址范围
A 126(2^7-2) 1.0.0.0--126.255.255.255 2^24-2 10.0.0.0--10.255.255.255
B 16384(2^14) 128.0.0.0--191.255.255.255 2^16-2 172.16.0.0--172.31.255.255
C 2097152(2^21) 192.0.0.0--223.255.255.255 2^8-2 192.168.0.0--192.168.255.255

我们可用的IP地址是1~223之间

1.0.0.0代表网络本身,不能分配;1.255.255.255代表当前网络的广播地址

上面网络数和最大主机数,是按照每个网段标准子网掩码来进行区分的

同一个网络的IP可以直接通过交换机通信

不同网络的IP只能通过路由器通信

四、子网掩码

255.0.0.0: A类子网掩码
255.255.0.0: B类子网掩码
255.255.255.0: C类子网掩码

255位变,代表不同网络,需要路由器通信

0位变,代表不同主机,仅需要交换机通信

  • 网络地址和广播地址换算

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五、端口作用

1、TCP包头

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2、UDP包头

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3、常见端口号

  • FTP(文件传输协议): 20 21
  • SSH(安全shell协议): 22
  • Telnet(远程登录协议): 23 (传输非加密,能不用则不用)
  • DNS(域名系统): 53
  • HTTP(超文本传输协议): 80
  • SMTP(简单邮件传输协议): 25
  • POP3(邮局协议3代): 110

4、netstat

查看本机启用的端口

netstat -an
  • 选项

-a: 查看所有连接和监听端口

-n: 显示IP地址和端口号,而不显示域名和服务名

没想到windows也支持管道符

六、DNS的作用(Domain Name System)

域名系统,也称名称解析

1、hosts文件

域名出现之前,用这个

优先于DNS,指静态绑定域名和IP地址

  • 早起hosts文件解析域名

名称解析效能下降

主机维护困难

  • DNS服务

层次性

分布式

2、DNS的作用

  • 当我访问一个网站
  • 首先会向DNS发起一个请求
  • 我要访问imooc网站
  • 问DNS,你知道这个网站的IP吗
  • DNS回答,知道呀,不就是xxx.xxx.xxx.xxx
  • 我拿到IP,正式访问这个网站

3、域名空间

三级域+二级域+顶级域组成完整域名空间,并且全球唯一

4、DNS解析过程

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5、DNS查询类型

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七、网关作用

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器

网关在网络层以上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连

网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连

网关是一种充当转换重任的服务器或路由器

1、示意图

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网关在所有内网计算机访问的不是本网段的数据报时使用

网关负责将内网IP转换为公网IP,公网IP转换为内网IP

我们是一群被时空压迫的孩子。 ---- 爱因斯坦

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