计算机の网络

一，OSI参考模型（由下至上依次传输）

  • 物理层：将二进制数转化为电信号或者光信号（建立，维护，断开物理链接）
  • 数据链路层（进行逻辑链接，进行硬件地址寻址 （MAC），差错校验）
  • 网络层：进行逻辑地址（IP地址）寻址，实现不同网路之间的路径选择
  • 传输层：定义传输数据的协议端口号，流控，差错校验
  • 会话层：建立，管理，断开回话
  • 表示层：数据的表示，加密，压缩等
  • 应用层：将原始数据转化为电脑能够识别的二进制数据

二，TCP/IP（传输控制协议/网际协议）四层和五层

  1. 四层：

    • 网络接口层
    • 网络层
    • 传输层
    • 应用层

  2. 五层：

    • 物理层
    • 数据链路层
    • 网络层：IP协议（ARP：地址解析协议；RARP：逆地址解析协议；ICMP：网际控制报文协议；IGMP：网际组管理协议）
    • 传输层：TCP（传输控制协议）：传输更加稳定可靠；UDP（用户数据报协议）：传输效率更改
    • 应用层：HTTP，HTTPS，SSH，TELNET，DNS，POP3，IMAP等等
    应用层协议 基于传输层 默认端口 应用场景
    HTTP TCP 80 用于传输internet浏览器使用的普通文本、超文本、音频和视频等数据。
    HTTPS TCP 443 是基于HTTP开发的，HTTPS应用了安全套接字层（SSL）作为HTTP应用层的子层，可以对数据进行加密和压缩。端口号443。
    POP3 TCP 110 本协议主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。
    IMAP TCP 143 用来从本地邮件客户端（Outlook Express、Foxmail、Mozilla Thunderbird等）访问远程服务器上的邮件。
    TELNET TCP 23 远程登录功能允许用户与远程计算机进行动态交互，即用自己的键盘，鼠标等输入设备操纵远程计算机，运行远程计算机上的软件，在自己的显示器上了解运行情况，查看运行结果。
    FTP(控制)/(数据) TCP 21/20 首先在本地计算机上启动FTP客户程序，利用他与远程计算机建立连接，远程计算机上的服务端FTP程序被激活。这样本地的FTP程序成为一个客户，而远程FTP程序成为服务器，他们之间通过TCP建立连接，端口号为21。 控制连接主要用于传输FTP控制命令和服务器的回送消息；数据连接主要用于数据传输，完成文件内容的传输。
    DNS TCP/UDP 53 用来将域名映射成IP地址，端口号为TCP或UDP的53。
    SMTP TCP 25 负责服务器之间的邮件传送，最大的特点是简单。
    只规定了电子邮件如何在互联网中通过TCP协议在发送方和接收方之间进行传送。
    SNMP UDP 161 SNMP被设计为工作在TCP/IP协议族上，基于TCP/IP协议工作，对网络中支持SNMP协议的设备进行管理。
    所有支持SNMP协议的设备都提供SNMP这个统一界面，使得管理员可以使用统一的操作进行管理，而不必理会设备是什么类型、是哪个厂家生产的。
    TFTP UDP 69 TFTP协议目标是在UDP之上建立一个类似于FTP，但仅支持文件上传和下载功能的传输协议，所以它不包含FTP协议中的目录操作和用户权限等内容。
    DHCP UDP 67/68 用于内部网或网络服务供应商自动分配IP地址，子网掩码，网关。给用户用于内部网管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。
    终端控制 TCP 3389 远程桌面
    NTP UDP 123 互联网上进行时间同步的应用底层协议。
    L2TP UDP 1701 VPN协议

数据的封装和解封装

image-20220811224310723.png

数据的传输

image-20220811230311962

IP地址

IP地址称之为逻辑地址，可以更改

MAC地址称之为物理地址，由于固化在网络接口上，无法更改

网络层功能：进行逻辑寻址

一，概念

  1. IP地址

  • 用于表示网络中的某台主机（某一个网络接口），主机的唯一标识，保证主机间的正常通信。

  • 一种网络编码，用来确定网络中的某一节点

  • IP地址由32位的二进制组成，为方便记忆，8位为一组，以点进行分割，转换为十进制

  • 192.168.18.22
11000000.10101000.00010010.00010110
  1. IP地址的组成部分
  • 网络部分：用于标识网络的范围
  • 主机部分：用于标识网络中的一个节点

image-20220815221355141

  • 网络部分越长，标识的网络范围越小，ip数越少

二，IP地址分类

  1. 公有IP地址分类
  • 地址分为A,B,C,D,E五类（32位二进制组成）
    • A类：确定前8位为网络位
      • 第一个8位组范围：0~127，由于“0”代表本地网络，127开头的地址一般用于回路检测，最终范围：1~126
      • 总结：1.0.0.0~127.255.255.255
    • B类：确定前16位为网络位
    • 128.0.0.0~191.255.255.255
    • image-20220815222928699
    • C类：确定前24位为网络位，后面八位为主机位，且以前八位以110开头
      • 192.0.0.0~223.255.255.255
      • 网络部分范围192.0.0~223.255.255
  1. 私有IP地址分类
  • A：10.0.0.0~10.255.255.255
  • B： 172.16.0.0~172.31.255.255
  • C：192.168.0.0~192.168.255.255
  • 私网地址不能在公网上直接路由，需要网络地址转换为公网地址后访问公网

子网掩码

1，概念

  • 用来确定IP地址的网络部分

  • 由32位的二进制组成，对应IP的网络部分由1表示，主机部分由0表示

    • image-20220825212536524
    • 根据子网掩码来得出网络部分和主机部分，在本网络中的第一个地址就是网络地址，最后一个地址就是广播地址
    • 使用IP地址和子网掩码进行逻辑“与”运算得出网络地址
    • 例子：192.168.1.1/24 其中“/24”代表子网掩码位数为24位，即24个“1” ； 可能有”/23”等等其他不规范的子网掩码，此时需要根据位数进行进制转换后得出信息。
    • image-20220825213046810

  • 默认子网掩码

    • A: 255.0.0.0 8位
    • B: 255.255.0.0 16位
    • C: 255.255.255.0 24位

  • 子网掩码越长，代表网络部分越长，网络范围越小

  • 网络地址代表的是一个范围，不能给主机使用

  • 广播地址，代表本网段的所有地址，也不能够给主机使用

子网划分

image-20220825213824665

一，子网划分原因

1，IP地址分类

  • 如果一个IP地址采用的是默认子网掩码：有类地址
  • 如果一个IP地址采用的不是默认子网掩码：无类地址

2，子网划分原理

image-20220827221734463

image-20220827221654191

image-20220827221603544

案例：

image-20220827221439899