五、网络协议与IP
网络
OSI七层协议
计算机网络
1、 什么是网络？
把每台机器连接到一起；网络=物理连接介质+互联网通信协议
互联网通信协议就相当于计算机界的英语
OSI七层协议 ，记五层协议即可：
2、为何要有
打破了地域的限制，提高传输数据的效率=》信息高速公路
3、以太网
1、以太的数据称之为数据帧，分为head+data（头+尾），其中head长度固定；
2、规定凡是介入互联网的主机必须有一块网卡，网卡上有一个Mac地址，全世界唯一；
3、以太网协议的通信采用的是广播的通信方式=》计算机通信靠吼；
4、ip协议
ip地址+mac地址=》全世界范围内唯一的一台计算机
ip地址的范围：
00000000.00000000.00000000.00000000 ->0.0.0.0
11111111.11111111.11111111.11111111 ->255.255.255.255
子网掩码：
11111111.11111111.11111111.00000000 ->255.255.255.0
例如ip地址1：172.16.10.4/24
10101100.00010000.00001010.00000100 -> 172.16.10.4
11111111.11111111.11111111.00000000 -> 255.255.255.0
10101100.00010000.00001010.00000000 -> 172.16.10.0 子网地址
例如ip地址2：172.16.10.5/24
10101100.00010000.00001010.00000101 -> 172.16.10.5
11111111.11111111.11111111.00000000 -> 255.255.255.0
10101100.00010000.00001010.00000000 -> 172.16.10.0 子网地址
除2取余法
进制算法：
- 1、二进制 → 十进制
方法：二进制数从低位到高位（即从右往左）计算，第0位的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方，第2位的权值是2的2次方，依次递增下去，把最后的结果相加的值就是十进制的值了。
例：将二进制的(101011)B转换为十进制的步骤如下：
1. 第0位 1 x 2^0 = 1；
2. 第1位 1 x 2^1 = 2；
3. 第2位 0 x 2^2 = 0；
4. 第3位 1 x 2^3 = 8；
5. 第4位 0 x 2^4 = 0；
6. 第5位 1 x 2^5 = 32；
7. 读数，把结果值相加，1+2+0+8+0+32=43，即(101011)B=(43)D。
- 2、十进制 → 二进制
-
方法：除2取余法，即每次将整数部分除以2，余数为该位权上的数，而商继续除以2，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。
例：将十进制的(43)D转换为二进制的步骤如下：
1. 将商43除以2，商21余数为1；
2. 将商21除以2，商10余数为1；
3. 将商10除以2，商5余数为0；
4. 将商5除以2，商2余数为1；
5. 将商2除以2，商1余数为0；
6. 将商1除以2，商0余数为1；
7. 读数，因为最后一位是经过多次除以2才得到的，因此它是最高位，读数字从最后的余数向前读，101011，即(43)D=(101011)B。
应用层
表示层
会话层
传输层 TCP协议/UDP协议
1、数据段
2、head+data：head放的源端口 目标端口
3、端口在本机唯一即可
# 什么是网络？
网络=物理连接介质+互联网通信协议
互联网通信协议就相当于计算机界的英语
为何要有网络？
打破了地域限制，提高传数据的效率=》信息高速公路
应用层 http，ftp，可以自定义协议
表示层
会话层
传输层 tcp/udp
1、数据段
2、head+data:head放的源端口 目标端口
3、端口在本机唯一即可
网络层 ip协议：
1、数据包
2、head+data：head放源ip地址 目标ip地址
3、ip地址的通信=》路由协议
ipv4：
ipv4地址
00000000.00000000.00000000.00000000=>0.0.0.0
11111111.11111111.11111111.11111111->255.255.255.255
子网掩码：
11111111.11111111.11111111.00000000-》255.255.255.0
172.16.10.13/24 -》172.16.10.0
172.16.10.14/24 -》172.16.10.0
子网地址相同，代表处于同一个lan中
数据链路层 ethernet以太网协议：
1、数据帧
2、head+data，head里放：源mac地址 目标mac地址
3、基于mac地址的广播的通信方式=》计算机通信基本靠吼
物理层 转换成电信号01010101，然后发送
引入：
1、计算机1要与计算机2通信，计算机1必须拿到计算机2的IP地址
2、通信分为两类：
局域网内
跨局域网
计算机1如何确定与计算机2是否在一个局域网内？
如果在一个局域网内，如何通信？=》拿到对方的Mac地址
如果跨局域网，如何通信？=》通过网关，要拿到的目标Mac是网关的Mac
ARP协议
arp协议==》获取目标Mac，如何获取？=》通过IP地址找到Mac地址
当在同一个LAN内，靠的是目标Mac地址找到对方在哪里，只要知道目标Mac地址是谁，数据包就送给谁；
当不在同一LAN内，需要拿到网关的Mac地址，由网关通过路由转出去，直到找到目标IP；
1、拿到目标Mac地址
ARP协议：
判断两台计算机的子网地址是否一样
如果一样，应该尝试获取计算机2的Mac地址
如果不一样，应该尝试获取网关的Mac地址
计算机1的Mac地址 计算机2的Mac地址 数据部分
2、发真正的数据
计算机1的Mac地址 网关的Mac地址 数据部分
2、IP地址+Mac地址=》全世界唯一一台计算机
ARP会将IP地址转换成Mac地址，要么是局域网内一台计算机的Mac地址，要么就是网关的Mac地址，不能是公网计算机的
三次回收建立连接：
syn 请求
seq 暗号
ack 确认收到
四次挥手断开连接：
3、TCP协议与UDP
tcp通信之前必须建立双向通路
UDP协议=》不可靠协议
4、socket协议
socket是用于在两个基于TCP/IP协议的应用程序之间相互通信，也叫套接字。
应
=====》socket《====socket封装以下层
传
网
数
物
5、DHCP
想实现网络通信，每台主机需具备四要素：
1>本机的IP地址
2>子网掩码
3>网关IP地址
4>DNS的IP地址（DNS可有可无，无DNS时可输入全网址访问）
获取以上地址，有两种方式：
1>手动配置=》静态获取（先ping一下是否被占用）
2>动态获取=》DHCP
dhcpclient（68）------------》dhcpserver（开机后自动获取IP地址）
6、DNS （ip==》域名==》hao123）dns把域名解析为IP地址
dns全称：domain name server
dns查询方式：
1>递归查询：网络客户端→本地dns→根域名→顶级域名→二级域名，一级一级，几乎不用
2>迭代查询：通过本地服务器与其他服务器沟通
DNS查找顺序：
Linux系统位置：/etc/hosts
Windows系统位置：C:\Windows\system32\drivers\etc
Windows dns 网络命令：ipconfig /all /all 显示所有网络适配器(网卡、拨号连接等)的完整 TCP/IP 配置信息
查看本地dns缓存命令：ipconfig /displaydns
清除本地dns缓存命令：ipconfig /flushdbs
