s16 计算机网络基础

交换机设备说明

1）交换机设备说明

交换机概念：解决多台主机在一个网络里面通讯的需求

主机身份标识信息：称为叫做mac地址

交换机通讯的网络范围：称为叫做一个局域网

交换机传输数据问题：

01.会有广播风暴产生：会让主机接收到大量广播包，影响主机性能，一个交换机所有接口处于一个广播域内

02.早期交换网络中，会存在数据冲突问题，

目前一个交换机每一个接口处于一个冲突域内即可

    总结：假设一个24口的交换机：总共有24个冲突域：总共有一个广播域

交换机作用特征说明：

    在一个交换机的端口上所连接的所有终端设备，均在一个网段上（称为一个广播域）并且一个网段会有一个统一的网络标识（mac），会产生广播消 耗设备CPU资源（广播问题）交换机可以隔离冲突域，每一个端口就是一个冲突域终端用户的设备接入

    基本的安全功能

    广播域的隔离无法具备的

2）路由器设备说明

• 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

OSI七层模型

 

              

 

 

             

 

 

 

TCP与UDP协议对比：

传输控制协议（TCP）                        用户数据报文协议（UDP）

面向连接                                    无连接

可靠传输                                    不可靠传输

流控                                        尽力而为，尽力传递

使用TCP应                                   用使用UDP的应用：

WEB浏览器：电子邮件：文件传输程序             域名系统（DNS）：视频流：IP语音（VoIP）

 

 

·网络层也叫Internet层

    ·负责将分组报文从源端发送到目的端

·网络层作用

·为网络中的设备提供逻辑地址

·负责数据包的寻径和转发

 

 

 

TCP-IP模型报文结构说明

②.网络协议报文结构

    源端口随机分配，目标端口使用知名端口

    [rootatest～]#cat/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

    32768    61088

    由于TCP协议头部使用16位来保存端口号，所以端口的个数最多为65536个，2~16=65536。0号端口不会被tcp和udp协议使用tcp和udp协议端口号范围是1-65535

    应用客户端使用的源端口号一般为系统中未使用的且大于1823的

    目的端口号为服务器端应用服务的进程，如telnet为23

③.网络连接建立过程

    TCP/IP三次握手建立过程

④.网络连接断开过程

    TCP/IP三次握手建立过程

⑥.网络状态转换过程

 

网络TCP/IP涉及原理

①.ARP协议原理

②.DNS协议原理

 

 

 

控制字段：

ack：表示确认控制字段，实现数据可靠连接

syn：表示请求建立连接字段

fin：表示请求断开连接字段

说明：控制字段信息默认为0，控制字段功能不起作用；控制字段信息置为1，表示相应控制字段功能开启

 

 

 

 

TCP-IP建立与断开模型

三次握手

 

 

断开

 

 

TCP三次握手过程

一握手：请求建连接（syn）

二握手：连接确认再请求（ack syn）

三握手：最后确认，即建立（ack）

 

TCP四次挥手过程

一挥手：请求连接要断开（fin）

二挥手：断开请求要确认（ack）

三挥手：思考过后要断开（fin）

四挥手：最后确认，即断开（ack）

 

 

 

 

TCP-IP三次握手状态变化

 

TCP-IP四次挥手状态变化

 

服务端并没有权利断开，只有等上层，确认消息已经发送完毕

 

不断向服务器发送 结束的ack消息，让服务器端真正接收到    过了一段时间才客户端关闭

防止其处于last ack 阶段，导致链接剧增

 

 

 

 

 

①.ARP协议原理

ARP协议的功能

1）将IPv4地址解析为HAC地址

2）维护映射的缓存

arp

减少了广播包的传播

②.DNS协议原理

    DNS（Domain Mame System）

    DNS称为域名系统，在网站运行中器到了至关重要的作用，主要作用是负责把网站域名解析为对应的IP地址。

    DNS解析相关命令

    dig @8.8.8.8 www.xxx.com +trace

    nslookup www.xxx.com

    host www.xxx.com

     ping www.xxx.com

 

 

简述DNS解析

1 当客户端在浏览器访问一个网址（www.qq.com）的时候，DNS客户端会检查自己的host文件及本地的DNS缓存，如果没有对应的记录

2 DNS客户端联系自己本地的DNS服务器，查询域名www.qq.com

3 NServer服务器检查自己的权威区域和本地区域缓存区域，
没有找到对应值。于是，联系根提示中的某个根域服务器查询域名www.qq.com

4 根域服务器也不知道www. qq. com的对应值于是就向 SErver返回一个参考答复，告诉其com顶级域的权威服务器

5 NServer联系.com顶级域的权威DNS服务器

查询域名www.qq.com

6 .com顶级域服务器也不知道www.qq.com DNS的对应值，于是想 NServer返回一个参考答   告诉它qq.com域的权威DNS服务器的地址

7 NServer联系qq.com域的权威DNS服务器查询域名

8 qq.com的权威DNS服务器知道对应值,并返回给 NServer服务器

9 Nserver向原DNS客户端返回 www.qq.com的ip地址

    此时解析完成

 

 

 

ip类型

 

网络IP地址分类说明

按照IP地址数值范围划分（ABC类D类组播地址E预留研发使用）

按照IP地址用途进行划分（公网地址私网地址）

划分公网和私网地址最主要的作用：就是避免IP地址资源枯竭

常见私有地址

10.0.0.0/8（10.0.0.1到10.255.255.255）

172.16.0.0/12（172.16.0.0到172.31.255.255）I

192.168.0.0/16（192.168.0.0到192.168.255.255）

169.254.0.0/16（169.254.0.0到169.254.255.255）*

IP私网地址类似于我们的身份证

IP公网地址类似于我们的护照信息

按照IP地址通讯方式划分（单播地址组播地址广播地址）特殊IP地址说明：

    127.0.0.1表示回环地址，进行测试使用，验证本地的TCP协议族安装的是否正确。

0.0.0.0主机位全为0的称为是网络地址

255.255.255.255主机位全为1的称为是广播地址，即向所有人发出信息

 

 

网络IP地址划分说明

IP地址划分子网的原因

IP地址划分子网计算法

总结得知：

因此可以得到另一个计算公式的结论

可以划分的子网数=2的N次方

其中N表示借用的主机位个数

 

 

TYPE=Ethernet            <-上网类型，目前基本都是以太网

UUID=sasd-sdasd-wqe-12    <-通用唯一识别码（Universally Unique Identifier）：

                            如果是vmware克隆的虚拟机无法启动网卡可以去除此项。

0NB00T=yes                    <这个地方要设置为yes，才能保证下次开机启动激活网卡设备

NNCONTROLLED=no                    <-是否通过NetworkHanager管理网卡设备（centos6关闭）

B00TPROTO=none                    <-启动协议，获取IP地址配置方式，有none|bootp|dhcp三个选项

IPADDR=10.0.0.5             -表示本台局域网中服务器的固定IP地址

NETHASK=255.255.255.0       <-子网掩码，用来规划网络为和主机位的，一般为255.255.255.0

DNS2=223.6.6.6                <-第二个DNS，这里默认会覆盖以及优选于/etc/resolv.conf的配置文件

GATEWAY=10.8.0.254            <-局域网上网网关地址

DNS1=223.5.5.5                <-主DNS，这里默认会覆盖以及优先于/etc/resolv.conf的配置生效

USERCTL=no

PEERDNS=yes                    -是否确认网卡配置文件中的DWS配置优先于/etc/resolv.conf配置文件

IPV6INIT=no                        <-是否支持IPV6

HMADDR=00：0c：29：10：2e：28        <-以太网硬件地址即HAC地址，如果是vmware克隆的虚拟机

                                    无法启动网卡可以毫不犹豫的删除此项。

网卡配置生效方法：

#推荐：ifdown，ifup进行指定发卡的重启操作

#ifdowm eth0 & ifup eth0      <-重启ethe网卡

#ifup eth0   -启动ethe网卡

#针对所有网卡进行重启操作（工作场景慎用此命令）

#/etc/init.d/network restart

 

系统默认网关配置说明