网络概述


一、网络概念

网络是个抽象的概念,两台电脑连接起来也是一个网络,家里的WIFI也能说是一个网络。可以说网络是进行数据交换的一个形容,在不同的环境下有不同的理解,但实际离不开数据的交换。

常见网络拓扑

1.简单的网络

单一的接入路由器交换机,只是简单实现网络的通信功能,单一的链路一旦故障就会造成全局的故障。而且随着设备的增多、网络的扩展路由器的承载压力将越来越大,链路的数据也将容易产生拥塞。






2.比较经典的网络拓扑

可靠、有冗余,分层次实现功能的分配,接入,管理,数据转发等等


3.多层跨物理地点

高级的网络拓扑,一般存在大型公司,银行等等,如分为总部网络,分部,网点等等,而网点网络相对简单,而且也不会影响到总部的网络,网点类似于一个访问请求的角色,一层一层的获取数据交互。


二、OSI七层模型

特点:

1.OSI模型每层都要自己的功能集
2.层与层之间相互独立又相互依靠
3.上层依赖下层,下层为上层提供服务

应用层:

应用程序及接口。如邮箱(pop3)、Web(Http),常见应用层协议:http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等等

表示层:
对数据进行转换、加密和压缩。

会话层:
建立、管理和终止会话;对话控制、同步


传输层:

作用:提供可靠的端到端的报文传输和差错控制
功能:服务点编制、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制

网络层:

作用:将分组从源端传送到目的端;提供网络互联
功能:为网络设备提供逻辑地址;进行路由选择、分组转发
路由器:广播、组播控制;对数据做寻址,选择到达目的网络的最佳路径;流量管理;连接广域网

数据链路层:

作用:将分组数据封装成帧;提供节点到节点方式的传输

功能:组帧、物理编制、流量控制、差错控制、接入控制

MAC地址:作用在二层,十六进制48bits 前八位是厂家或者机构编码,后八位厂家或者机构分配

交换机:一台交换机是一个广播域

物理层:
在媒体上传输比特;提供机械的和电气的规约


OSI模型的传输过程


数据的封装与解封装


1.传输层会将上层收到的数据分段,且每一段数据都加上传输层的头部(TCP或者UDP的头部),主要包括信息是源端口号和目的的端口号。

2.网络层收到传输层的数据段,在此基础上加上IP头部,主要包括的信息有源IP地址和目的的IP地址。

3.在数据链路层 会加上一个LLC头部,主要是进行数据的排序,和MAC头部。

主要关注MAC的头部,MAC头部包括源MAC地址和目的MAC地址,但是,MAC地址只在二层网络中传递,也就是说,如果数据要经过多个节点到达目的地,那么MAC地址的源和目的就是每个节点到节点的源和目的。



数据的解封装过程类似一层一层的剖析,如同快递的派送过程,国家-省-市-地区-门牌



数据传递的完整过程始终包含数据的封装和解封装。

如PC1——路由器——PC2,数据从PC1到PC2的过程可以这样理解:类似一个邮递的过程

PC1应用层生成数据需要发送给PC2——传送层为数据套上一个拥有源端口和目的端口的信封——网络层在给数据段套上一个拥有源IP地址和目的IP地址的信封——数据链路层套上拥有源MAC地址和目的MAC地址信封——通过物理层链路传递了出去,

这里是到达了路由器,MAC是存在于本地网络,所以PC1发送出去的数据目的MAC地址是路由器的MAC地址

路由器收到数据——拆开信封,发现目的MAC地址是自己,所以拆开了信封,结果查看目的IP地址不是自己,而指向PC2——将数据打包转发此时目的MAC地址为PC2,源MAC地址为路由器MAC地址——PC2收到数据,目的MAC地址是自己,拆开信封——目的IP地址是自己,再拆开一层信封——查看到目的端口号,将数据交给对应端口号的应用处理。



三、TCP/IP简介


1.OSI模型和DOD模型对应关系


2.各层的协议




3.应用层的协议和端口


4.主机到主机层的协议



TCP和UDP报文格式



无论是TCP还是UDP都有
源端口号

目的端口号  端口号 1024前 的都是约定具体什么应用使用的,而1025-65535就是可以个人设定的。

TCP的报文多了序列号、确认号、窗口大小等,使得比UDP更加可靠,

DNS域名解析系统  IP地址和域名的映射关系 53端口

TCP三次握手和四次挥手


seq 序列号  ack确认号  ctl控制位
ack填充的是对方的seq+1  (确认你发来的是seq)
seq填充的是自己上一条seq+1 (我发的内容序号)
SYN 为1 请求同步
ACK 为1 确认报文



四次挥手类似,只是发送的不是同步位SYN 1,而是发送FIN 置1




5.网络层的协议

IP报文结构



ARP:IP地址解析为MAC地址、维护arp表(维护IP地址与MAC地址映射关系缓存)

ICMP:PING命令、arp -a(查看arp缓存表)、Tracert/Traceroute 、netstat(查看本地端口状态)

四、VLSM可变长子网掩码

快速计算


ip地址类别图


A类中的127.0.0.0用作本地回环地址测试

D类组播 E类保留实验



私有地址图



五、子网划分

子网号借主机位M 子网数量为 2的M次方
主机数量为N 每个子网的可用主机数2的N次方-2
子网号:主机位全0
广播号:主机位全1

六、网络管理(华为设备基本配置)

dis cu(查看当前配置) dis sa (查看当前保存配置)dis this(显示当前视图配置) save (保存配置)

<Huawei>sys进入系统视图

[Huawei]syaname 名字 (修改名字)

dis ip int brief(显示接口信息)

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