前言
计算机——将抽象语言转换为电信号 过程: 抽象语言——编码 编码——二进制 二进制——电信号
一、通讯模型
OSI参考模型——开放式系统互联参考模型 (ISO:国际标准化组织 1979)
OSI | TCP标准模型 | TCP对等 |
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应用层 | | | 表示层 | | | 会话层 | 应用层 | 应用层 | 运输层 | 运输层 | 运输层 | 网络层 | 网络层 | 网络层 | 数据链路层 | | 数据链路层 | 物理层 | 网络接口层 | 物理层 |
应用层——提供各种应用服务,完成抽象语言到编码的转换 表示层——编码转换成二进制 会话层——维持网络应用和网络服务器之间的会话链接 传输层——实现端到端的传输。传输层地址——端口号。1 ~ 65535.其中1 ~ 1023为知名端口号。源端口号,目标端口号(使用时源随机,目标固定)。——通过端口号实现不同应用的区分和标定。 网络层——实现主间的逻辑寻址——使用逻辑地址(IP地址进行寻址。) 访问服务器或目标主机的方法: 1.直接知道对方的IP地址 2.通过域名访问服务器 3.通过应用程序访问服务器 4.通过广播进行获取(前提:必须属于同一个广播域中) 数据链路层——控制物理硬件。数据链路层需要添加源MAC地址和目标MAC地址(以太网要求) MAC地址:芯片出厂时厂商烧录的一个串号。 1.全球唯一 2.格式同一——48位二进制 获取MAC地址的方法: ARP协议——地址解析协议——通过一种地址获取另外一种地址。 正向ARP——通过Ip地址v获取目标MAC地址 原理:首先,主机通过广播的形式发送ARP请求。基于IP地址请求对方MAC地址。广播域内的设备收到ARP请求包后,先将数据包中的源IP和源MAC的对应关系记录在本地的ARP缓存表中。之后,再看请求的IP地址。如果请求的IP地址时自己的IP,则进行ARP应答。若不是则直接将请求包丢。然后,再进行通讯时,优先查看本地的ARP缓存表。若存在记录的MAC地址进行封装,否则,发送ARP请求获取MAC地址。 反向ARP——通过MAC地址获取目标IP地址 免费ARP——利用正向ARP工作原理,请求自己的IP 物理层——传递处理电信号
TCP/IP 模型(现有协议再有模型,OSI时现有模型再有协议)
没有使用OSI参考模型的原因: 1.层次划分太过细致——实行起来太过麻烦 2.分层不太均衡——上三层工作量较小,传输层、网络层工作量较大
二、封装和解封装
应用层——具体封装内容取决于不同的应用层协议 传输层——封装端口号——TCP/UDP协议 网络层——封装IP地址——IP 数据链路层——封装MAC地址(以太网中)——基于以太网的帧结构进行封装 物理层
TCP/IP模型指出跨层封装,而OSI不支持跨层封装。 跨层封装一般应用在直连设备之间的通讯,近距离通讯。 1.跨4层封装——主要与应用在路由器之中(OSPF) 2.跨三层和四成封装——主要应用在交换机和交换之间 IEEE 802.3帧分为两个子层。 MAC——802.3 LLC——802.2——完成分片和标定的作用IEEE 802.3帧分为两个子层。 MAC——802.3 LLC——802.2——完成分片和标定的作用
三、IP地址
IPV4——32位二进制构成——点分十进制 IPV6——48位二进制构成——冒分十六进制
分为五类 A:0XXX XXXX 1126(0127) B10XX XXXX 128~191 C110X XXXX 192~223 D1110 XXXX 224~239——组播地址 E1111 XXXX 240~255——保留地址
单播、组播和广播 单播——一对一的通讯 组播——一对多的通讯(同一个组播组) 广播——一对所有(广播域内所有)
对应掩码 A:255.0.0.0——对应大型网络环境(千万台主机) B:255.255.0.0——对应中型网络环境 C:255.255.255.0——对应小型网络环境 起初设想,但一个局域网最多200多台就接近饱和,实际用无类IP地址 ——单播地址,既可以作为源IP使用,也可以作为目标IP使用
在IP地址空间中,有一部分地址被称为私有IP地址(私有IP地址),其余的被称为公网IP地中(公有IP地址) 私有地址: A:10.0.0.0~10.255.255.255——相当于1个A类的网段 B:172.16.0.0~172.31.255.255——相当于16个B类的网段 C:192.168.0.0~192.168.255.255——相当于256个C类的网段 (私有地址目的是让这些IP可以重复使用,延长IPV4的使用寿命) 私有IP地址具有可复用性,仅需具备本地唯一性即可。
特殊IP地址 1、127.0.0.1~127.255.255.254——环回地址(不在5类中,作用:检查、排错) 2、255.255.255.255——受限广播地址(只能作为目标IP使用) 3、主机位全1——直接广播地址(只能作为广播地址,使用有风险,路由器一般关闭该转发功能) 4、主机位全0——代表一个网段——网络号 5、0.0.0.0——1没有地址;2所有地址 6、196.254.0.0/16——本地链路地址/自动私有地址
VLSM——可变长子网掩码——子网划分
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