[网络协议] 从头开始学习网络-基础知识

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[网络协议]从头开始学习网络-基础知识

学习网络和网络协议是一件比较有难度的事情，一些需要真实环境模拟的理论，迫于实际情况只有文字概念，这些概念本身就不是很好理解，所以对部分基础知识需要有一定的了解，还有就是一些硬件的东西也要知道，我在这里就总结一些学习网络需要的基础知识，先把这些基本的知识混个脸熟，等后面学习的时候可以慢慢回头查阅。

硬件类

组成最基本的网络需要计算机2台、网线，这是一个最简单的局域网络，配置好ip便能两台计算机之间通信。

网线:网线是连接计算机与计算机、计算机与其它网络设备的连接线。常用的网线有双绞线和同轴细缆。用于网络内传递信息的介质。

网线

计算机:计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器
网卡:网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的第1层和2层之间。
光纤:光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。
光缆:光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。
交换机:交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备，分发计算机网络信号的设备。
路由器:（英语：Router，又称路径器）是一种电讯网络设备，提供路由与转送两种重要机制，可以决定数据包从来源端到目的端所经过的路径（host到host之间的传输路径），这个过程称为路由；将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端（在路由器内部进行），这称为转送。路由工作在OSI模型的第三层——即网络层，例如网际协议（IP）。
集线器(hub):集线器（Ethernet hub）是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器是运作在OSI模型中的物理层，可以让其链接的设备工作在同一网段。集线器上有多个I/O端口，信号从任意一个端口进入后，会从其他端口出现，也是没有中央处理器的“交换机”。

主要协议基本概念

TCP协议:传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol，缩写：TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。用户数据报协议（UDP）是同一层内另一个重要的传输协议。
UDP协议:用户数据报协议（英语：User Datagram Protocol，缩写：UDP；又称用户数据包协议）是一个简单的面向数据报的通信协议，位于OSI模型的传输层。该协议由David P. Reed在1980年设计且在RFC 768中被规范。典型网络上的众多使用UDP协议的关键应用在一定程度上是相似的。
IP协议:网际协议（英语：Internet Protocol，缩写：IP），又称互联网协议，是用于分组交换数据网络的协议。IP是在TCP/IP协议族中网络层的主要协议，任务仅仅是根据源主机和目的主机的地址来传送数据。
TCP/IP协议族:互联网协议套件（英语：Internet Protocol Suite，缩写IPS）是网络通信模型，以及整个网络传输协议家族，为网际网络的基础通信架构。它常通称为TCP/IP协议族（英语：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols），简称TCP/IP。因为该协议家族的两个核心协议：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议），为该家族中最早通过的标准。由于在网络通讯协议普遍采用分层的结构，当多个层次的协议共同工作时，类似计算机科学中的堆栈，因此又称为TCP/IP协议栈（英语：TCP/IP Protocol Stack）。
ARP协议:地址解析协议（英语：Address Resolution Protocol，缩写：ARP）是一个通过解析网络层地址来找寻数据链路层地址的网络传输协议，它在IPv4中极其重要。ARP最初在1982年的RFC 826（征求意见稿）中提出并纳入互联网标准STD 37。ARP也可能指是在多数操作系统中管理其相关地址的一个进程。在IPv6中邻居发现协议（NDP）用于代替地址解析协议（ARP）。
RARP协议:逆地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol，RARP），是一种网络协议，互联网工程任务组（IETF）在RFC903中描述了RARP。RARP使用与ARP相同的报头结构，作用与ARP相反。RARP用于将MAC地址转换为IP地址。其因为较限于IP地址的运用以及其他的一些缺点，因此渐为更新的BOOTP或DHCP所取代。
OSI模型:开放式系统互联模型（英语：Open System Interconnection Model，缩写：OSI；简称为OSI模型）是一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。该模型将通信系统中的数据流划分为七个层，从跨通信介质传输位的物理实现到分布式应用程序数据的最高层表示。每个中间层为其上一层提供功能，其自身功能则由其下一层提供。功能的类别通过标准的通信协议在软件中实现。
ICMP:互联网控制消息协议（英语：Internet Control Message Protocol，缩写：ICMP）是互联网协议族的核心协议之一。它用于网际协议（IP）中发送控制消息，提供可能发生在通信环境中的各种问题反馈。通过这些信息，使管理者可以对所发生的问题作出诊断，然后采取适当的措施解决。
DHCP:动态主机设置协议（英语：Dynamic Host Configuration Protocol，缩写：DHCP），又称动态主机组态协定，是一个用于IP网络的网络协议，位于OSI模型的应用层，使用UDP协议工作，主要有两个用途：①用于内部网或网络服务供应商自动分配IP地址给。②用户用于内部网管理员对所有电脑作中央管理。
DNS:域名系统（英语：Domain Name System，缩写：DNS）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。
SMTP:简单邮件传输协议（英语：Simple Mail Transfer Protocol，缩写：SMTP）是一个在互联网上传输电子邮件的标准。
HTTP:超文本传输协议（英语：HyperText Transfer Protocol，缩写：HTTP）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP是万维网的数据通信的基础。

这里就记录主要的一些协议，更多协议请查看互联网协议名词汇总。

名词

MAC地址:MAC地址（英语：Media Access Control Address），直译为媒体访问控制地址，也称为局域网地址（LAN Address），以太网地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），它是一个用来确认网络设备位置的地址。在OSI模型中，第三层网络层负责IP地址，第二层数据链接层则负责MAC地址。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。
广播（Broadcast）:广播体操就是广播的一种，网络上的广播就是主机和与他连接的所有端系统相连，主机将信号发送给所有的端系统。

网络广播模型

丢包:丢包（Packet loss）是指一个或多个数据包（packet）的资料无法透过网络到达目的地。丢包与比特错误（bit error）与噪声（noise）所造成的虚假的数据包（spurious packets）是三个最主要的数字通信错误的原因。
OSI模型七层:从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。但是这显然是有些复杂的，所以在TCP/IP协议中，它们被简化为了四个层次

OSI模型

和 OSI 七层网络协议的主要区别如下

应用层、表示层、会话层三个层次提供的服务相差不是很大，所以在 TCP/IP 协议中，它们被合并为应用层一个层次。

由于数据链路层和物理层的内容很相似，所以在 TCP/IP 协议中它们被归并在网络接口层一个层次里。

TCP/IP模型

这些是基本的名词，也是学习网络的时候会遇到的名词，学习网络就是先有基础的知识储备，学起来才不会特别费劲。

子网掩码:子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
网关(gateway):在计算机网络中，网关（英语：Gateway）是转发其他服务器通信数据的服务器，接收从客户端发送来的请求时，它就像自己拥有资源的源服务器一样对请求进行处理。有时客户端可能都不会察觉，自己的通信目标是一个网关。
计算机网络:计算机网络（英语：computer network），通常也简称网络，是指容许节点分享资源的数字电信网络。在电脑网络，电脑设备会透过节点之间的连接（数据链路）互相交换数据。传输介质可分为有线及无线两类——有线的可用到双绞线、光纤电缆等介质；无线则可用到Wi-Fi、NFC。

计算机网络模型

以太网:以太网（英语：Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问控制的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET。
互联网:（英语：Internet）是指20世纪末期兴起电脑网络与电脑网络之间所串连成的庞大网络系统。这些网络以一些标准的网络协议相连。它是由从地方到全球范围内几百万个私人、学术界、企业和政府的网络所构成，通过电子，无线和光纤网络技术等等一系列广泛的技术联系在一起。互联网承载范围广泛的信息资源和服务，比方说相互关系的超文本文件，还有万维网（WWW）的应用、电子邮件、通话，以及文件共享服务。
万维网:万维网（英语：World Wide Web）亦作WWW、Web、全球广域网，是一个透过互联网访问的，由许多互相链接的超文本组成的系统。万维网是信息时代发展的核心，也是数十亿人在互联网上进行交互的主要工具。网页主要是文本文件格式化和超文本置标语言（HTML）。除了格式化文字之外，网页还可能包含图片、视频、声音和软件组件，这些组件会在用户的网页浏览器中呈现为多媒体内容的连贯页面。万维网并不等同互联网，万维网只是互联网所能提供的服务其中之一，是靠着互联网运行的一项服务。
域名:网域名称（英语：Domain Name，简称：Domain），简称域名、网域，是由一串用点分隔的字符组成的互联网上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位。域名可以说是一个IP地址的代称，目的是为了便于记忆后者。
局域网:（英语：Local Area Network，简称LAN）是连接住宅、学校、实验室、大学校园或办公大楼等有限区域内计算机的计算机网络。相比之下，广域网（WAN）不仅覆盖较大的地理距离，而且还通常涉及固接专线和对于互联网的链接。相比来说互联网则更为广阔，是连接全球商业和个人电脑的系统。
广域网:（英语：Wide Area Network，缩写为 WAN），又称广域网、外网、公网。是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个地区、城市和国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。广域网并不等同于互联网。
网页浏览器:网页浏览器（英语：Web Browser，常简称为浏览器）是一种用于检索并展示万维网信息资源的应用程序。这些信息资源可为网页、图片、影音或其他内容，它们由统一资源标志符标识。信息资源中的超链接可使用户方便地浏览相关信息。网页浏览器虽然主要用于使用万维网，但也可用于获取专用网络中网页服务器之信息或文件系统内之文件。主流网页浏览器有Mozilla Firefox、Internet Explorer、Microsoft Edge、Google Chrome、Opera及Safari。