计算机网络基础

时间:2024-04-15 12:50:45

一、IP地址

作用:用于确定互联网中设备存在的位置,分为IPv4和IPv6

1、IPV4:

长度32比特(4字节),约2^32(40亿)个

书写格式:点分十进制,每八位为一组转为10进制,组之间以"."分隔,每个组取值范围【0-255】

特殊地址:

  • 私有地址(应对地址不足):A类:10.0.0.0-10.255.255.255 B类:172.16.0.0-172.31.255.255 C类:192.168.0.0-192.168.255.255
  • 回环地址:127.0.0.1
  • 广播地址:子网中的最后一个地址
  • 网络地址:子网中第一个地址
  • 所有地址:0.0.0.0
  • 链路本地地址:169.254.0.0/16,DHCP获取地址失败时,自动分配的网段

子网划分:将一个标准网络,划分成几个小网络,防止广播风暴等

​ 可用地址数:2^(32-<子网掩码>)-2

​ 划分前提:确定子网的网络地址数量

2、IPV6:

长度128比特(16字节),约等于无数个

二、OSI七层模型

在这里插入图片描述

应用层:http、https将原始数据转换为二进制

传输层:防火墙、端口号

网络层:路由器、三层交换机、防火墙(路由表)

数据链路层:二层交换机(MAC地址表【mac地址和端口之间的映射】–ARP协议)

物理层:网卡

三、不同网络中数据包中的IP地址和MAC地址的变化过程

在这里插入图片描述

注释:用字母代替每个接口的MAC地址,讨论A主机到E主机的单向访问。

1、A主机上数据封装为

源MAC:a 目的MAC:b1

源IP:192.168.1.100 目的IP:13.0.0.1

2、B路由器上数据封装为

源MAC:b2 目的MAC:c1

源IP:10.0.0.1 目的IP:13.0.0.1

3、C路由器上数据封装为

源MAC:c2 目的MAC:d1

源IP:10.0.0.1 目的IP:13.0.0.1

4、C路由器上数据封装为

源MAC:d1 目的MAC:e

源IP:10.0.0.1 目的IP:192.168.1.101

四、传输层协议

1、TCP

有状态的协议

特点:保证数据的完整性,有重传机制、拥塞控制,数据校验等

缺点:传输效率较低

使用场景:数据传输,消息发送

三握四挥

2、UDP

无状态的协议

特点:传输效率高

缺点:可能会丢数据

使用场景:直播,游戏,对响应速度要求高

五、路由

默认路由:每个主机都会配置一个默认路由,默认路由的优先级比较低,当静态路由匹配不到的时候,才会到默认路由上去

静态路由:网络管理员手动配置,小型网络环境中使用

动态路由

  • RIP(距离矢量路由协议)以路由跳数为标准,路由跳数越多、优先级越低,最大跳数为15

  • OSPF:(链路状态路由协议)根据对象算法计算跳数、带宽、距离等因素计算出最优路径

  • BGP:(边界网关协议)一般用于大型自治系统互联

路由优先级

直连路由(0)>OSPF(10)>IS-IS(15)>静态路由(60)>RIP(100)>BGP(255)>默认路由

六、DNS

作用:将IP与域名进行转换,通过域名方便访问互联网

智能DNS:返回距离最近的IP地址

DNS负载均衡:不支持健康检查

常用工具:nslookup、dig

其他

ARP:用于在局域网中将IP地址映射到MAC地址

VLAN:对数据链路层(OSI第2层)进行分区和隔离的任何广播域,ID可用范围(1-4094)

SNAT:源地址转换

DNAT:目标地址转换

ICMP:互联网控制报文协议,确认IP包能否到达目标地址

ipvs:LVS下的一个功能,linux下实现请求转发

VRRP:虚拟路由协议,保证通讯的连续性与可靠性

iptables:四表五链

tcpdump:抓包工具

wireshark:抓包app

sar -n DEV 1:查看网卡流量