七、网络协议
1.简述osi七层模型和TCP/IP五层模型。
OSI七层模型
OSI七层模型于1984年，由ISO（国际标准化组织）发布，它定义了网络互联的7层框架，即OSI开放系统互连参考模型。
OSI七层参考模型的各个层次的划分遵循下列原则：
- 同一层中的各网络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。
- 同一节点内相邻层之间通过接口（可以是逻辑接口）进行通信。
- 七层结构中的每一层使用下一层提供的服务，并且向其上层提供服务。
- 不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
第7层 应用层
应用层（Application Layer）提供为应用软件而设的接口，以设置与另一应用软件之间的通信。例如：HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3、MySQL等。
第6层 表示层
表示层（Presentation Layer）把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。
第5层 会话层
会话层（Session Layer）负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。
第4层 传输层
传输层（Transport Layer）把传输表头（TH）加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如：传输控制协议（TCP）等。
第3层 网络层
网络层（Network Layer）决定数据的路径选择和转寄，将网络表头（NH）加至数据包，以形成报文。网络表头包含了网络数据。例如：互联网协议（IP）等。
第2层 数据链路层
数据链路层（Data Link Layer）负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成信息框（Data Frame）。数据链表头（DLH）是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾（DLT）是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网（Wi-Fi）和通用分组无线服务（GPRS）等。分为两个子层：逻辑链路控制（logical link control，LLC）子层和介质访问控制（Media access control，MAC）子层。
第1层 物理层
物理层（Physical Layer）在局部局域网上传送数据帧（Data Frame），它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等。
TCP/IP 五层模型
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议）是一个Protocol Stack，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议。最早起源于1969年美国国防部（缩写为DoD）的因特网的前身ARPA网项目，1983年1月1日，TCP/IP取代了旧的网络控制协议NCP，成为今天的互联网和局域网的基石和标准，由互联网工程任务组负责维护。
TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。
物理层：中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层。
数据链路层：网桥（现已很少使用）、以太网交换机（二层交换机）、网卡（其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层）。
网络层：路由器、三层交换机。
传输层：四层交换机、也有工作在四层的路由器。
TCP/IP和OSI模型的比较
- 相同点
两者都是以协议栈的概念为基础
协议栈中的协议彼此相互独立
下层对上层提供服务 - 不同点
OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型
OSI是国际标准，适用于各种协议栈；TCP/IP实际标准，只适用于TCP/IP网络
层次数量不同
2.总结描述TCP三次握手四次挥手。
三次握手
- 首先，客户端与服务器均处于未连接状态，并且是客户端主动向服务器请求建立连接：
客户端将报文段中的SYN=1，并选择一个seq=x，(即该请求报文的序号为x) 将这个报文发送到服务器。此时，客户端进入同步已发送状态（SYN-SEND）.SYN报文段不能携带数据，但是要消耗掉一个序号。 - 服务器收到请求报文后，若同意建立连接，则回复报文中，SYN=1,ACK=1，并选择一个seq = y,且报文中确认号为x+1，序号为y .此时服务器进入同步已接收状态（SYN-RCVD）
- 客户端收到服务器的同步确认后，对服务器发送确认的确认。将ACK=1,确认号为y+1,而报文首部的序号为x+1，将该报文发出后，客户端进入已连接状态（ESTABLISHED）。
- 服务器收到客户端的确认后，也进入已连接状态。
以上即三次握手
四次挥手
连接的释放较连接的建立复杂。
现假设客户端与服务器均处于连接建立状态，客户端主动断开连接：
- 客户端向服务器发送FIN报文：FIN=1,序号seq=上一个最后传输的字节序号+1=u，发送后，客户端进入FIN-WAIT-1状态。
- 服务器接收到该报文后，发送一个确认报文：令ACK=1，确认序号ack = u+1,自己的报文序号seq=v，发送后，服务器进入CLOSE-WAIT状态。
- 此时TCP连接进入连接半关闭状态，服务器可能还会向客户端发送一些数据。
- 客户端收到来自服务器的确认之后，进入FIN-WAIT-2状态。等待服务器发送连接释放报文。
- 如果服务器已经没有要发送的数据，则释放TCP连接，向客户端发送报文：令FIN=1，ACK=1,确认号ack =u+1，自己的序号seq = w（w可能等于v也可能大于v），服务器进入LAST-ACK状态。
- 客户端收到服务器的连接释放报文后，对该报文发出确认，令ACK=1,确认号ack=w+1，自己的序号seq=u+1，发送此报文后，等待2个msl时间后，进入CLOSED状态。
- 服务器收到客户端的确认后，也进入CLOSED状态并撤销传输控制块。
客户端状态变化：未连接----->SYN-SEND----->ESTABLISHED----->FIN-WAIT-1----->FIN-WAIT-2----->TIME-WAIT----->CLOSED
服务器状态变化：未连接----->SYN-RCVD----->ESTABLISHED----->CLOSE-WAIT----->LAST-ACK----->CLOSED
最简单的理解
一：建立TCP连接：三次握手协议
客户端：我要对你讲话，你能听到吗；
服务端：我能听到；而且我也要对你讲话，你能听到吗；
客户端：我也能听到。
…….
互相开始通话
……..
二：关闭TCP连接：四次握手协议
客户端：我说完了，我要闭嘴了；
服务端：我收到请求，我要闭耳朵了；
（客户端收到这个确认，于是安心地闭嘴了。）
…….
服务端还没倾诉完自己的故事，于是继续唠唠叨叨向客户端说了半天，直到说完为止
…….
服务端：我说完了，我也要闭嘴了；
客户端：我收到请求，我要闭耳朵了；（事实上，客户端为了保证这个确认包成功送达，等待了两个最大报文生命周期后，才闭上耳朵。）
（服务端收到这个确认，于是安心地闭嘴了。）
3.描述TCP和UDP区别。
TCP，提供面向连接的服务，在传送数据之前必须先建立连接，数据传送完成后要释放连接。因此TCP是一种可靠的的运输服务，但是正因为这样，不可避免的增加了许多的开销，比如确认，流量控制等。对应的应用层的协议主要有 SMTP,TELNET,HTTP,FTP 等。
UDP，在传送数据前不需要先建立连接，远地的主机在收到UDP报文后也不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付，但是正是因为这样，省去和很多的开销，使得它的速度比较快，比如一些对实时性要求较高的服务，就常常使用的是UDP。对应的应用层的协议主要有 DNS,TFTP,DHCP,SNMP,NFS 等。
4.总结ip分类以及每个分类可以分配的IP数量。
A类
网络ID位是最高8位，主机ID是24位低位
网络数：126=2^7-2
主机数：2^n-2 2^24-2=16777214
默认子网掩码：255.0.0.0
私网地址：10.0.0.0
B类
网络ID位是最高16位，主机ID是16位低位
网络数：2^14=16384
主机数：2^16-2=65534
默认子网掩码：255.255.0.0
私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0
C类
网络ID位是最高24位，主机ID是8位低位
网络数：2^21=2097152
主机数：2^8-2=254
默认子网掩码：255.255.255.0
私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0
D类
组播,1110 0000 - 1110 1111.X.Y.Z: 224-239.X.Y.Z.
E类
保留未使用 240-255
5.总结IP配置方法。
将Linux主机接入到网络，需要
一般包括如下内容：
- 主机名
- IP/netmask
- 路由：默认网关
- DNS服务器
- 主DNS服务器
- 次DNS服务器
- 第三个DNS服务器
网络配置方式
- 静态指定:
ifconfig, route, netstat
ip: object {link, addr, route}, ss, tc
system-config-network-tui，setup
配置文件 - 动态分配：DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol
