[网络协议]HCIA第二天笔记（IP地址与OSI参考模型）

一、IP的分类

A：0xxx xxxx 以0开头，其他任意。取值范围（0-127） 1-126（1和127为特殊IP）
B：10xx xxxx以10开头，其他任意。取值范围128-191
C：110x xxxx以110开头，其他任意。取值范围192-223
D：1110 xxxx以1110开头，其他任意。取值范围224-239
E：1111 xxxx以1111开头，其他任意。取值范围240-255
A，B，C三类为单播地址 ---- 既可以作源IP，也可以作目标IP
D ---- 组播地址 ---- 只能作为目标IP使用
E ---- 保留地址

单播：一对一关系，主机会发很多次数据包
组播：前提需要将电脑放在组中，而且每台电脑都需要配置组播环境将单播和广播组合，一对多关系
广播：前提在同一广播域，在同一广播域下不能出现多余的电脑，否则会出现安全问题，一对多关系

A：255.0.0.0
B：255.255.0.0
C：255.255.255.0

二、特殊IP地址

1. 127.0.0.1 - 127.255.255.254 ---- 环回地址 用于检查，排错，可以通过ping环回地址127.0.0.1，如果ping不通，则物理网卡出错，ping自己的ip地址也ping不通，则主机有错。
2. 255.255.255.255 ---- 受限广播地址，受路由器的限制 ---- 只能作为目标IP使用
3. 主机位全1 ---- 直接广播地址 ---- 只能作为目标IP使用 可以跨域传送
4. 主机位全0 ---- 代表的是一个网段，网络号
5. 0.0.0.0 ---- 1. 可以代表没有地址 2. 可以代表所有地址
6. 169.254.0.0/16（网段） ---- 自动私有地址 在多次发送数据包请求其他主机分配IP地址时无反应，则自己配IP地址

三、关于IP的技术

VLSM ---- 可延长子网掩码（借主机位给网络位）

192.168.1.0/24

192.168.1.0 0000000 /25 ---- 192.168.1.0/25 取值范围192.168.1.1 - 192.168.1.127

192.168.1.1 0000000 /25 ---- 192.168.1.128/25 取值范围192.168.1.129 - 192.168.1.254

255.255.255.128

练习：

172.16.0.0/16 ---- 划分7个网段
172.16.000 00000.0/19 ---- 172.16.0.0/19 172.16.0.1 - 172.16.31.254
172.16.001 00000.0/19 ---- 172.16.32.0/19 172.16.32.1 - 172.16.63.254
172.16.010 00000.0/19 ---- 172.16.64.0/19 172.16.64.1 - 172.16.95.254
172.16.011 00000.0/19 ---- 172.16.96.0/19 172.16.96.1 - 172.16.127.254
172.16.100 00000.0/19 ---- 172.16.128.0/19 172.16.128.1 - 172.16.159.254
172.16.101 00000.0/19 ---- 172.16.160.0/19 172.16.160.1 - 172.16.191.254
172.16.110 00000.0/19 ---- 172.16.192.0/19 172.16.192.1 - 172.16.223.254
172.16.111 00000.0/19 ---- 172.16.224.0/19 172.16.224.1 - 172.16.255.254
255.255.0.0

CIDR ---- 无类域间路由 ---- 作用：汇总
取相同，去不同。针对二进制而言

练习：

C类IP地址默认网段为24，汇总过后为22已经超过了默认的24，所以被称为超网
B类IP地址默认网段为16，汇总过后为22没有超过默认的16，所以被称为汇总
网段越小分配的IP地址越多

四、OSI/RM ---- 开放式系统互联参考模型

1979年 ---- ISO ---- 国际标准化组织
OSI参考模型的核心思想： ---- 分层
分层：属于同一层面的不同功能，其目的和作用相似或相连；不同层面的功能其目的和作用具有明显的差异。每一层都在下面一层提供的服务的基础上在提供增值服务。

分层的作用：

1. 更易于标准化
2. 降低层次之间的关联性（解耦）
3. 便于学习或理解

应用层 ---- 将抽象语言转换为编码
表示层 ---- 将编码转换为二进制
会话层 ---- 维持网络应用和应用服务器之间的会话连接
传输层 ----实现端到端的传输，实现应用跟应用的传输。使用端口号区分应用 —会话层地址 1- 65535 其中1-1023称为知名端口号
网络层 ---- 实现交换机之间的转发，隔离泛洪范围
数据链路层 ---- 由两个子层组合：逻辑链路控制层（LLC），介质访问控制层（MAC） ---- FCS（帧校验序列） ---- 确保数据完整性 ---- CRC（循环冗余算法）
物理层 ---- 处理电信号

五、TCP/IP

TCP/IP协议簇
TCP/IP四层模型 ---- TCP/IP标准模型
TCP/IP五层模型 ---- TCP/IP对等模型

PDU ---- 协议数据单元

应用层 ---- 数据报文
传输层 ---- 数据段
网络层 ---- 数据包
数据链路层 ---- 数据帧
物理层 ---- 比特流

六、封装和解封装

一、应用层 ----

HTTP ---- 超文本传输协议 — TCP 80
FTP ---- 文件传输协议 ---- TCP 20/21
TELENT ---- 远程登录协议 ---- TCP 23
DHCP ---- 动态主机配置协议 ---- UDP 67/68
DNS ---- 域名解析协议 ---- UDP/TCP 53
tftp ---- 简单文件传输协议 ---- UDP 69
HTTPS ---- HTTP + SSL/TLS ---- TCP 443

传输层 ----

（封装）端口号 ---- （工作）TCP/UDP
1、TCP是面向连接的协议，UDP是无连接的协议；
2、TCP的传输时可靠的，UDP的传输“尽力而为”
3、TCP可以分段，UDP不行
4、TCP可以实现流控，UDP不行
5、TCP传输速度较慢，消耗资源较大；UDP传输速度快，消耗资源小
TCP和UDP的使用场景
TCP适用于效率要求较低，但准确性要求较高的场景
UDP适用于效率要求较高，但准确性要求较低的场景

什么是面向连接？
?- 面向连接就是值设备在传输之前，是使用预备的协议建立点到点的连接，然后再传输数据

TCP/UDP只需要在头部添加信息

1位=8字节

1. 先添加源端口号和目标端口号
2. 序号，进行排序
3. 确认序号
4. 头部长度为从端口号到选项字段，头部长度不固定，先要确定头部长度
5. URG紧急数据，紧急之后会被激活，将紧急数据放入到数据的最前端， 表示紧急指针（urgent pointer）是否有效。
6. ACK 确认标记，确认序号会激活，表示确认号是否有效。我们称携带ACK标识的TCP报文段为确认报文段。
7. PSH 提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间（如果应用程序不将接收到的数据读走，它们就会一直停留在TCP接收缓冲区中）。
8. RST 表示要求对方重新建立连接。我们称携带RST标志的TCP报文段为复位报文段。
9. SYN 请求标记 表示请求建立一个连接。我们称携带SYN标志的TCP报文段为同步报文段。
10. FIN 结束标记 表示通知对方本端要关闭连接了。我们称携带FIN标志的TCP报文段为结束报文段。
11. 校验和，使用算法确定数据完整性

伪头部校验 ---- 校验网络层中12个字节的内容， ----32位为源IP，32目标IP，8保留，8位协议，16位总长度

UDP头部

三、网络层 ---- （封装）IP地址 ---- （工作）IP

四、数据链路层 ----

（封装）MAC地址 ---- 以太网：早期局域网的解决方案，主要依赖MAC地址进行寻址。以太网只要工作在1,2层。靠交换机的交换网就叫以太网

以太网II型帧

五、物理层 （不用封装）