計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

時間：2019-06-17 10:28:01

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[導(dǎo)讀]同一網(wǎng)段：ARP廣播，得到目的主機(jī)的MAC地址，封裝成幀發(fā)送過去。不同網(wǎng)段：ARP廣播，得到網(wǎng)關(guān)MAC地址，從網(wǎng)卡發(fā)送給網(wǎng)關(guān)（目標(biāo)IP還是目的主機(jī)的）。發(fā)送給嚇一跳路由（MAC改成下一條路由的MAC，

同一網(wǎng)段：ARP廣播，得到目的主機(jī)的MAC地址，封裝成幀發(fā)送過去。

不同網(wǎng)段：ARP廣播，得到網(wǎng)關(guān)MAC地址，從網(wǎng)卡發(fā)送給網(wǎng)關(guān)（目標(biāo)IP還是目的主機(jī)的）。發(fā)送給嚇一跳路

由（MAC改成下一條路由的MAC，否則路由會丟棄），發(fā)送給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給目的IP

1、物理層（Physical）

物理層是OSI的第一層，它雖然處于最底層，卻是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提

供傳輸媒體及互連設(shè)備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。

2、數(shù)據(jù)鏈路層（Date Link）

數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)通道。物理層要為終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及其連接。媒體是

長期的，連接是有生存期的。在連接生存期內(nèi)，收發(fā)兩端可以進(jìn)行不等的一次或多次數(shù)據(jù)通信。每次通信

都要經(jīng)過建立通信聯(lián)絡(luò)和拆除通信聯(lián)絡(luò)兩過程。這種建立起來的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系就叫做數(shù)據(jù)鏈路。而在物理

媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影響而產(chǎn)生差錯，為了彌補物理層上的不足，為上層提供無

差錯的數(shù)據(jù)傳輸，就要能對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯和糾錯。數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除，對數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯是數(shù)據(jù)鏈

路層的基本任務(wù)。

3、網(wǎng)絡(luò)層（Networt）

網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)果。在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和線路交換的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)層的功能沒有太大意義。當(dāng)數(shù)

據(jù)終端增多時。它們之間有中繼設(shè)備相連。此時會出現(xiàn)一臺終端要求不只是與惟一的一臺而是能和多臺終

端通信的情況，這就產(chǎn)生了把任意兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接起來的問題，也就是路由或?qū)?。另外?/p>

當(dāng)一條物理信道建立之后，被一對用戶使用，往往有許多空閑時間被浪費掉了。于是人們自然會希望讓多

對用戶共用一條鏈路。為解決這一問題，就出現(xiàn)了邏輯信道技術(shù)和虛擬電路技術(shù)。

在具有開放特性的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，都要配置網(wǎng)絡(luò)層的功能。現(xiàn)在市場上銷售的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備主要

有網(wǎng)關(guān)和路由器等。

、傳輸層（Transport）

傳輸層是兩臺計算機(jī)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時，第一個端到端的層次，具有緩沖作用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量

不能滿足要求時，它將服務(wù)加以提高，以滿足高層的要求；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量較好時，它只用很少的工作

。傳輸層還可進(jìn)行復(fù)用，即在一個網(wǎng)絡(luò)連接上創(chuàng)建多個邏輯連接。傳輸層也稱為運輸層。傳輸層只存在于

端開放系統(tǒng)中，是介于低3層通信子網(wǎng)系統(tǒng)和高3層之間的一層，但是很重要的一層。因為它是由源端到目

的端對數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行控制從低到高的最后一層。

5、會話層（Session）

會話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會話，并能使會話獲得同步。會話層使用校驗點可使通信會話在通

信失效時從校驗點繼續(xù)恢復(fù)通信。這種能力對于傳送大的文件極為重要。會話層、表示層、應(yīng)用層構(gòu)成開

放系統(tǒng)的高3層，面對應(yīng)用進(jìn)程提供分布處理、對話管理、信息表示、恢復(fù)最后的差錯等。

6、表示層（Presertation）

表示層的作用之一是為異種機(jī)通信提供一種公共語言，以便能進(jìn)行互操作。這種類型的服務(wù)之所以需要，

是因為不同的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)使用的數(shù)據(jù)表示法不同。在這種情況下，便需要會話層來完成這種轉(zhuǎn)換。通

過前面的介紹，我們可以看出，會話層以下5層完成了端到端的數(shù)據(jù)傳送，并且是可靠、無差錯的傳送。

但是數(shù)據(jù)傳送只是手段而不是目的，最終是要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。由于各種系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的定義并不完全相

同，最易明白的例子是鍵盤，其上的某些鍵的含義在許多系統(tǒng)中都有差異。這自然給利用其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

造成了障礙。表示層和應(yīng)用層就擔(dān)負(fù)了消除這種障礙的任務(wù)。

7、應(yīng)用層（Application）

應(yīng)用層向應(yīng)用程序提供服務(wù)，這些服務(wù)按其向應(yīng)用程序提供的特性分成組，并稱之為服務(wù)元素。有些可為

多種應(yīng)用程序共同使用，有些則為較少的一類應(yīng)用程序使用。應(yīng)用層是開放系統(tǒng)的最高層，是直接為應(yīng)用

進(jìn)程提供服務(wù)的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。

其服務(wù)元素分為兩類：公共應(yīng)用服務(wù)元素CASE和特定應(yīng)用服務(wù)元素SASE。CASE提供最基本的服務(wù)，它成為

應(yīng)用層中任何用戶和任何服務(wù)元素的用戶，主要為應(yīng)用進(jìn)程通信、分布系統(tǒng)實現(xiàn)提供基本的控制機(jī)制。

使用下表描述每一層所提供的服務(wù)以及所使用的協(xié)議:

層

描述

協(xié)議

應(yīng)用層

定義了TCP/IP應(yīng)用協(xié)議以及主機(jī)程序與要使用網(wǎng)絡(luò)的傳輸層服務(wù)之間的接口

HTTP,Telnet,FTP ,TFTP SNMP, DNS ,SMTP等

傳輸層

提供主機(jī)之間的通訊會話管理,定義傳輸數(shù)據(jù)時的服務(wù)級別以及連接狀態(tài)

TCP ,UDP ,RTP

網(wǎng)絡(luò)層

將數(shù)據(jù)裝入IP數(shù)據(jù)包，包括用于在主機(jī)間以及經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時所用的源和目標(biāo)地址信息。實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的路由

IP ,ICMP ,ARP ,RARP

網(wǎng)絡(luò)接口層

指定如何通過網(wǎng)絡(luò)物理地發(fā)送數(shù)據(jù),包括直接與網(wǎng)絡(luò)媒體直接接觸的硬件設(shè)備如何將比特流轉(zhuǎn)換為電信號

以太網(wǎng)幀中繼令牌環(huán)

了解TCP/IP核心協(xié)議:

1地址解析協(xié)議(ARP)：實現(xiàn)IP地址到物理地址的轉(zhuǎn)換；

2 網(wǎng)際協(xié)議（IP）：是無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報協(xié)議，主要負(fù)責(zé)主機(jī)之間的尋址和選擇數(shù)據(jù)包的路由；

3網(wǎng)際消息協(xié)議（ICMP）：通過ICMP，使用IP通信的主機(jī)和路由器可以報告錯誤并交換受限控制和狀態(tài)信息；

4用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）：在主機(jī)之間提供輕便、快捷、不可靠地傳輸數(shù)據(jù)；

5傳輸控制協(xié)議（TCP）：提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)報傳遞服務(wù)。

UDP/ TCP比較：

UDP

TCP

無連接的服務(wù)：在主機(jī)間不建立會話

面向連接的服務(wù)：在主機(jī)間建立會話

UDP不能確?；虺姓J(rèn)數(shù)據(jù)傳遞或序列化數(shù)據(jù)

TCP通過確認(rèn)和按照順序傳遞數(shù)據(jù)來確保數(shù)據(jù)的傳遞

使用UDP的程序負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)傳遞的可靠性

TCP確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸

UDP非?？欤哂械烷_銷要求，支持點對點或者一點對多點的通信

TCP比較慢，具有更高的開銷要求，只支持點對點通信。

1、IP地址分類：
??? IP地址分位五類：A類、B類、C類、D類、E類，其中A類、B類和C類為基本類，D類用于多播，E類屬于保留類，現(xiàn)在不用。它們的格式如下（其中*代表網(wǎng)絡(luò)號）：
??? A類：0******* XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
??? B類：10****** ******** XXXXXXXX XXXXXXXX
??? C類：110***** ******** ******** XXXXXXXX
??? D類：1110**** XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
??? E類：1111**** XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

??? 這樣，A類地址的范圍為：0.0.0.0-127.255.255.255
??? B類地址的范圍為：128.0.0.0-191.255.255.255
??? C類地址的范圍為：192.0.0.0-223.255.255.255
??? D類地址的范圍為：224.0.0.0-239.255.255.255
??? E類地址的范圍為：240.0.0.0-247.255.255.266
??? ◆ 幾個特殊IP地址
??? 網(wǎng)絡(luò)地址：IP地址中主機(jī)地址全為0的地址，如128.211.0.0。
??? 廣播地址：IP地址中主機(jī)地址全為1的地址，如128.211.255.255。
??? 環(huán)回地址：127.0.0.1，主要用于測試。

以太網(wǎng)
首部
(14)

IP首部
(20)

TCP首
部(20)

應(yīng)用數(shù)據(jù)

以太網(wǎng)
尾部(4)

鏈路層：(以以太網(wǎng)為例，地址為48bit)
??? 1、鏈路層的功能：
?? ◆ 為IP模塊發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報
?? ◆ 為ARP模塊發(fā)送ARP請求和接收ARP應(yīng)答
?? ◆ 為RARP模塊發(fā)送RARP請求和接收RARP應(yīng)答
?? 2、以太網(wǎng)的封裝，以太網(wǎng)IP數(shù)據(jù)報的封裝在RFC 894中定義的：

目的地址
(6)

源地址
(6)

類型
(2)

數(shù)據(jù)(46-1500)，包括IP、ARP、RARP

CRC
(4)

最大傳輸單元MTU：
??? 以太網(wǎng)對數(shù)據(jù)幀的長度都有限制，其最大值為1500。鏈路層的這個特性叫做最大傳輸單元MTU。如果一個IP數(shù)據(jù)報比MTU大，那IP層就必須進(jìn)行分片，把數(shù)據(jù)報分為若干片。如果兩臺主機(jī)間的通信要通過多個網(wǎng)絡(luò)時，那么每個網(wǎng)絡(luò)的鏈路層可能有不同的MTU。重要的不是兩臺主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的MTU，重要的是兩臺主機(jī)路徑中的最小MTU，它被成為路徑MTU。

IP路由選擇
??? 如果目的主機(jī)與源主機(jī)直接相連或都在一個共享網(wǎng)絡(luò)上，那么IP數(shù)據(jù)報就直接送到目的主機(jī)上。否則主機(jī)就會把數(shù)據(jù)報發(fā)送到一個默認(rèn)的路由器上，由該路由器來轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報。IP層在內(nèi)存中有一個路由表，當(dāng)收到一份數(shù)據(jù)報并進(jìn)行發(fā)送時，它都要對該表搜索一次。當(dāng)數(shù)據(jù)報來自某個網(wǎng)絡(luò)接口時，IP首先檢查目的IP地址是否為本機(jī)的IP地址之一或者IP廣播地址。如果是這樣，數(shù)據(jù)報就被送到由IP首部協(xié)議字段所指定的協(xié)議模塊進(jìn)行處理，否則如果IP層被設(shè)置為路由器的功能，那么就對數(shù)據(jù)報進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否則丟棄數(shù)據(jù)報

Active Routes:

Network Destination??????? Netmask????????? Gateway?????? Interface? Metric

????????? 0.0.0.0????????? 0.0.0.0???? 192.168.59.1?? 192.168.59.58?????? 20

??????? 127.0.0.0??????? 255.0.0.0??????? 127.0.0.1?????? 127.0.0.1?????? 1

???? 192.168.59.0??? 255.255.255.0??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20

??? 192.168.59.58? 255.255.255.255??????? 127.0.0.1?????? 127.0.0.1?????? 20

?? 192.168.59.255? 255.255.255.255??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20

??????? 224.0.0.0??????? 240.0.0.0??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20

? 255.255.255.255? 255.255.255.255??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 1

Default Gateway:????? 192.168.59.1

arp –a

Interface: 192.168.59.58 --- 0x2