计算机网络基础
计算机网络基础
早期联机
以太网 ： 局域网与交换机
广播
主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。
ip地址与ip协议
- 规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
- 范围0.0.0.0-255.255.255.255
- 一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1
mac地址
head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址。
mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）
arp协议 ——查询IP地址和MAC地址的对应关系
广域网与路由器
路由器
局域网
局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。
子网掩码
所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。
知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。
tip:网关地址的计算：ip地址与子网掩码按位与，得到的数值即为网关地址
IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
tcp协议和udp协议
用于应用程序之间的通信。如果说ip地址和mac地址帮我们确定唯一的一台机器，那么我们怎么找到一台机器上的一个软件呢？
端口
我们知道，一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的。
常用端口： HTTP:80：www服务。 DHCP：服务器端的端口号是67 DHCP：客户机端的端口号是68 POP3：POP3仅仅是接收协议，POP3客户端使用SMTP向服务器发送邮件。POP3所用的端口号是110。 SMTP：端口号是25。SMTP真正关心的不是邮件如何被传送，而只关心邮件是否能顺利到达目的地。SMTP具有健壮的邮件处理特性，这种特性允许邮件依据一定标准自动路由，SMTP具有当邮件地址不存在时立即通知用户的能力，并且具有在一定时间内将不可传输的邮件返回发送方的特点。 Telnet：端口号是23。Telnet是一种最老的Internet应用，起源于ARPNET。它的名字是“电信网络协议（Telecommunication Network Protocol）”的缩写。 FTP：FTP使用的端口有20和21。20端口用于数据传输，21端口用于控制信令的传输，控制信息和数据能够同时传输，这是FTP的特殊这处。FTP采用的是TCP连接。 TFTP：端口号69，使用的是UDP的连接。 DNS:53，名称服务 NetBIOS:137,138,139,其中137、138是UDP端口，当通过网上邻居传输文件时用这个端口。而139端口：通过这个端口进入的连接试图获得NetBIOS/SMB服务。这个协议被用于windows文件和打印机共享和SAMBA。还有WINS Regisrtation也用它。 NNTP 网络新闻传输协议:119 SNMP（简单网络管理协议）:161端口 RPC（远程过程调用）服务:135端口 QQ:使用8000(服务端)和4000端口（客户端） 21 端口：21 端口主要用于FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）服务。 23 端口：23 端口主要用于Telnet（远程登录）服务，是Internet上普遍采用的登录和仿真程序。 25 端口：25 端口为SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）服务器所开放，主要用于发送邮件，如今绝大多数邮件服务器都使用该协议。 53 端口：53 端口为DNS（Domain Name Server，域名服务器）服务器所开放，主要用于域名解析，DNS 服务在NT 系统中使用的最为广泛。 67、68 端口：67、68 端口分别是为Bootp 服务的Bootstrap Protocol Server（引导程序协议服务端）和Bootstrap Protocol Client（引导程序协议客户端）开放的端口。 69 端口：TFTP 是Cisco 公司开发的一个简单文件传输协议，类似于FTP。 79 端口：79 端口是为Finger 服务开放的，主要用于查询远程主机在线用户、操作系统类型以及是否缓冲区溢出等用户的详细信息。 80 端口：80 端口是为HTTP（HyperText Transport Protocol，超文本传输协议）开放的，这是上网冲浪使用最多的协议，主要用于在WWW（World Wide Web，万维网）服务上传输信息的协议。 99 端口：99 端口是用于一个名为“Metagram Relay”（亚对策延时）的服务 该服务比较少见，一般是用不到的。 109、110 端口：109 端口是为PO P2（Post Office Protocol Version2，邮局协议2）服务开放的，110 端口是为POP3（邮件协议3）服务开放的，POP2、POP3 都是主要用于接收邮件的。 111 端口：111 端口是SUN 公司的RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）服务所开放的端口，主要用于分布式系统中不同计算机的内部进程通信，RPC 在多种网络服务中都是很重要的组件。 113 端口：113 端口主要用于Windows 的“Authentication Service”（验证服务）。 119 端口：119 端口是为“Network News Transfer Protocol”（网络新闻组传输协议，简称NNTP）开放的。 135 端口：135 端口主要用于使用RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）协议并提供DCOM（分布式组件对象模型）服务。 137 端口：137 端口主要用于“NetBIOS Name Service”（NetBIOS名称服务）。 139 端口：139 端口是为“NetBIOS Session Service”提供的，主要用于提供Windows 文件和打印机共享以及Unix 中的Samba 服务。 143 端口：143 端口主要是用于“Internet Message Access Protocol”v2（Internet 消息访问协议，简称IMAP）。 161 端口：161 端口是用于“Simple Network Management Protocol”（简单网络管理协议，简称SNMP）。 443 端口：443 端口即网页浏览端口，主要是用于HTTPS 服务，是提供加密和通过安全端口传输的另一种HTTP。 554 端口：554 端口默认情况下用于“Real Time Streaming Protocol”（实时流协议，简称RTSP）。 1024 端口：1024 端口一般不固定分配给某个服务，在英文中的解释是“Reserved”（保留）。 1080 端口：1080 端口是Socks 代理服务使用的端口，大家平时上网使用的WWW 服务使用的是HTTP 协议的代理服务。 1755 端口：1755 端口默认情况下用于“Microsoft Media Server”（微软媒体服务器，简称MMS）。 3389端口：远程桌面
TCP协议
当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方“握手”之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。
这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路，直到它被一方或双方关闭为止。
TCP是因特网中的传输层协议，使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请求后，等待对方回答SYN+ACK[1]，并最终对对方的 SYN 执行 ACK 确认。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接。[1] TCP三次握手的过程如下： 客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。 服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。 客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。 三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。
建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。 (1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。 (2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。 注意：FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。 (3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。 (4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。[1] 既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。 注意： (1) “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。[2] (2) 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。 (3) 当一个Unix进程无论自愿地（调用exit或从main函数返回）还是非自愿地（收到一个终止本进程的信号）终止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。 无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是，客户执行主动关闭，但是某些协议，例如，HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。[2]
UDP协议
当应用程序希望通过UDP与一个应用程序通信时，传输数据之前源端和终端不建立连接。
当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。
tcp与udp
TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。
UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快
互联网协议与osi模型
互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
每层运行常见物理设备
每层运行常见的协议
