目录
网络基础
一.人类最早的网络--对等网
二.增大网络规模
1.人数变多--节点增加
集线器中发现的问题
2.使用距离延长--距离增加
3.交换机
三、IP--互联网协议
1.IPV4地址
2.子网掩码
3.ARP协议
四、路由器
OSI七层模型
1.七层模型结构
2.TCP/IP协议簇
网络协议
TCP/UCP
1.TCP传输控制协议
2.UCP用户数据报文协议
3.TCP与UCP的区别
网络基础
一.人类最早的网络--对等网
二.增大网络规模
1.人数变多--节点增加
1）直线型拓扑（总线型拓扑）
2）环形拓扑
3）树状拓扑
4）波环型拓扑（全网状）
5）星型拓扑***--用到最多的
--HUB集线器（淘汰） -->交换机
集线器中发现的问题
--安全--延时--地址--冲突--
地址问题--地址要求:唯一、格式相同
1.mac地址--48位二进制构成，以16进制显示
冲突问题--CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测机制--排队
1.使用监听功能，当发现有消息在传播，停止自身发送，进行监听排队，随时准备进入下一阶段
2.监听完毕状态后，立即发送
3.当消息相撞时，会相互发送一个阈值，因为随机发送，会有大小差异，达到阈值时发送消息规避相撞
评价：解决冲突问题，但增加延时。
2.使用距离延长--距离增加
1）使用网线--常见网线RJ-45双绞线 最长距离100M（电信号逐渐变弱）
2）为解决电信号逐渐变弱--中继器（物理上加强电压）--但无法通过无限增加中继器实现无限距离--原因是数据失真
3.交换机
解决了无限距离传输问题、解决了冲突问题、解决了安全问题--形成单播一对一进行数据传递、提高了端口密度。
交换机--位于介质访问控制层
无限传输距离--交换机拥有读写功能，相当于对信号重新写入
没有冲突--交换机可以转换电流并存储二进制数据
形成单播--运用转发存储的原理，存储一批转发一批，实现一对一识别一对一发送
ps：速率公式：与等于（宽带/8）85%
*交换机工作原理
1.当数据帧进入交换机之后，交换机会先查看数据的源 MAC 地址，之后将该数据进入的接口与MAC 地址映射到本地的 MAC 地址表中；之后查看目标 MAC 地址，根据目标 MAC 地址查询本地 MAC 地址表，若存在记录，将直接从该表所记录的接口进行发送。
2.若没有目标MAC地址接口记录，则泛洪该数据。
ps:泛洪：除了进入的接口之外，转发给所有其他的接口（泛洪!=广播）泛洪范围越大则造成越大的网络延时。
MAC地址表的老化时间：300s
三、IP--互联网协议
ip地址（逻辑地址）：临时使用 在某个范围内使用的地址 隔绝不同广播域
1.IPV4地址
IPV4地址32位二进制构成 存在网络位和主机位的区分；网络位用于标识所在的范围；选用点分十进制表示。为了方便人看，所以采用8位一分形式。
IPV6地址通过128位二进制构成 冒分十六进制标识
IPV4地址：使用子网掩码进行网络位和主机位的区分
存在ABCDE五类地址
ABC类为单播地址 D类为组播地址 E类为保留地址
ABC类为单播地址----既可以当做源IP使用，也可以当做目标IP使用，每一个单播地址都标识着一个唯一的节点；只有单播地址可以作为源IP。
D类：为组播地址----只能作为目标IP使用
E类：........
基于IP地址的第一个8位进行分类
A类：1-126 前8位为网络位 A类地址地址子网掩码：255.0.0.0
B类：128-191 前16位为网络位 B类地址地址子网掩码：255.255.0.0
C类：192-223 前24位为网络位 C类地址地址子网掩码：255.255.255.0
D类：224-239 不分网络位和主机位
E类：240-255
特殊地址
一： 127 环回地址 127.0.0.1-127.255.255.255 用作排错历程分析
二：255.255.255.255 受限广播地址
三：主机位全0
192.168.1.0 255.255.255.0 不是单播地址，不能被设置为IP地址，代表一个网段。 网络号
四：主机位全1
192.168.1.255/24 不是单播地址，不能被设置为IP地址，
直接广播地址
五：0.0.0.0 代表没有地址 代表所有地址
六：169.254.0.0/16 本地链路地址 自动私有地址
VLSM 可边长子网掩码 ---- 子网划分
类范围网络数主机位A0.0.0.0~127.255.255.25512816777216B128.0.0.0~191.255.255.2551638465536C192.0.0.0~223.255.255.2552097152256
2.子网掩码
所有ip地址都需要子网掩码
子网掩码通过连续的1和连续的0构成，连续的1所在位置即为网络位，连续的0即为主机位。
3.ARP协议
ARP：地址解析协议：通过一个地址找到另一个地址
过程：源IP+MAC地址-->目标ip+MAC地址（全F地址，最大值）【广播地址】
广播域：一般指泛洪区域。
广播：在一个泛洪范围内，迫使交换机将一个数据进行泛洪
ARP缓存表老化时间：180s
免费ARP（无故ARP）：不同于一般的ARP请求，它并非期待的想要得到MAC地址或者IP地址，而是当主机启动时，发送一个免费ARP包，请求自己的IP地址和MAC地址。 一般情况下就两个作用 1.验证IP是否冲突 2.更换物理网卡
四、路由器
路由器工作原理
PC端在访问其他设备时，会先基于目标IP地址判断对端设备与自己是否存在于同一个广播域；若在同一个范围，通过ARP广播获取MAC随后单播通讯即可。
若不在同一个范围，则需要封装目标MAC地址为本地网关MAC地址，将数据发送至路由器处，由路由器代为转发。
OSI七层模型
OSI/RM--开放式系统互联参考模型
数据链路层：介质访问控制层MAC+逻辑链路控制层LLC
逻辑链路控制层LLC：对数据惊醒校验，只保障数据完整性；同时增加FCS（校验核），校验数据完整性。
1.七层模型结构
应用层：抽象语言----编码
表示层：编码---二进制
会话层：提供会话号，同软件不同进程的程序在同时接收发消息时，他们会拥有相同的IP地址MAC地址，此时，就需要会话层分别给予不同的会话号去区分。
传输层：TCP/UDP 1.分段（受到MTU限制）2.端口号
MTU：最大传输单元 默认1500字节 分段：当数据包过大时，连续发送可能会使数据在传输途中插入别的数据造成损坏，所以需要对数据包进行分段处理，从而保证数据包的完整性。端口号：使用电脑可能会同时访问多个服务器，这多个服务器在进行回复的时候，回复目标都是相同IP/MAC，为了不分配错误，所以在该程序启动时，电脑会在1024-65535随机分配端口号给这个程序，在服务器回包时也会带着这个端口号，这样电脑就能做出正确的数据分配。范围：0-65535 ； 1-1023 注明端口 1024-65535高端口/动态端口
网络层：IP 互联网协议
数据链路层：介质访问控制层MAC+逻辑链路控制层LLC
物理层：物理硬件
2.TCP/IP协议簇
缺点：分层不均、分层太多
PDU：协议数据单元 对不同层封装的数据单元标识
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
TTL：生存周期
最大255 推荐64 常见128
以太网II型帧
1.封装 2.解封装
网络协议
http： tcp 80端口 超文本传输协议
https： tcp 443端口 （http+ssl（tcl））安全传输协议
ftp：tcp 20/21端口 文件传输协议
tftp：udg 69端口 简单文件传输协议
telnet： tcp 23端口 远程登入协议
SSH： tcp 22端口 安全外壳
DNS： UDP/TCP 53端口 域名解析协议
DHCP： UDP 67/68端口 动态主机配置协议
TCP/UCP
1.TCP传输控制协议
面向连接的可靠协议；在完成了传输层的基本工作的同时，还需要保证传输的可靠性。
面向连接--3次握手、四次挥手--建立端到端的虚链路
SYN：发起一次连接，并告知自身状态 ACK：标识确认
特殊情况：RST重连 TCP 严重错误并重连 FIN 断开
PSH 紧急加收 URG紧急指针
可靠性----4种可靠性机制-------确认 排序 重传 流控（滑动窗口）
2.UCP用户数据报文协议
UDP：非面向连接的不可靠协议 仅完成传输的基本工作--分段 端口号
3.TCP与UCP的区别
1）TCP 是面向连接的传输层协议，传输数据前先要建立连接。UDP 是不需要连接，即刻传输数据。
2）TCP 是一对一的两点服务，即一条连接只有两个端点。UDP 支持一对一、一对多、多对多的交互通信
3）TCP可靠传输UCP不可靠传输
4）TCP20字节头UCP8字节头
IP的包头
TCP的分段和IP的分片
IP分片的原因：受到二层 数据链路层 MTU的限制，最大传输单元不能超过1500字节 数据到达网络层大于MTU则会分片，为了提高传输效率减少分片，TCP在装载数据时如果能做到封装后的数据不引起三层分片则是一种最佳选择，MSS值的目的就是基于双方的MTU协商出一个最大传输承载长度。
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