一须尚、計算機網(wǎng)絡(luò)參考模擬

1耐床、OSI七層模型
七層模型講述了一個事物的內(nèi)在
①就比如享用牛奶的人無比了解其生產(chǎn)過程
②就比如使用網(wǎng)絡(luò)的人未必知道數(shù)據(jù)的傳輸過程

2楔脯、OSI七層模型：應(yīng)用層昧廷、表示層、會話層皆串、傳輸層恶复、網(wǎng)絡(luò)層速挑、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層
分層：功能
應(yīng)用層：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與系統(tǒng)用戶的一個接口（本地計算機）（電信號的方法進行傳遞）
表示層：數(shù)據(jù)的表示.安全.壓縮（本地計算機）（數(shù)據(jù)幀）
會話層：建立.管理.中止會話（本地計算機）（數(shù)據(jù)包）
傳輸層：定義傳輸?shù)膮f(xié)議端口號翅萤，以及流控和差錯效應(yīng)（防火墻）（字段）
網(wǎng)絡(luò)層：進行邏輯地址的尋找套么，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇（路由器）（）
數(shù)據(jù)鏈路層：建立邏輯連接违诗、進行硬件地址的尋找、差錯效應(yīng)的功能（交換機）（）
物理層：建立茸炒、維護阵苇、斷開物理連接（網(wǎng)卡）（）

3绅项、運維工作證一般使用tcp/ip協(xié)議簇(cu)模型
tcp/ip五層模型：應(yīng)用層快耿、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層撞反、數(shù)據(jù)鏈路層搪花、物理層

二撮竿、封裝與分解網(wǎng)絡(luò)模型

1、按照模型的封裝過程：
應(yīng)用層產(chǎn)生數(shù)據(jù)向外傳輸髓需，經(jīng)過傳輸層授账，由傳輸層(防火墻)封裝TCP頭部惨驶，TCP頭部包括了源端口(發(fā)送數(shù)據(jù)的端口)和目標端口(接受數(shù)據(jù)的端口)粗卜；穿過傳輸層到達網(wǎng)絡(luò)層，由網(wǎng)絡(luò)層(路由器)封裝IP頭部焕数，IP頭部包括源IP頭部 (本地IP)和目標IP頭部(目標IP)刨啸；穿過網(wǎng)絡(luò)層到達數(shù)據(jù)鏈路層设联，由數(shù)據(jù)鏈路層(交換機)封裝MAC頭部，MAC頭部包括源MAC頭部(本地的MAC)和目標MAC頭部(目標的MAC)换团，最后經(jīng)過物理層(網(wǎng)卡)以電信號的形式傳出艘包。
2耀盗、分解過程：
同層設(shè)備只能讀取同層頭部信息袍冷，不能修改，穿過某層，穿過后修改
數(shù)據(jù)從物理層(網(wǎng)卡)流入煌恢，經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路層(交換機)讀取MAC頭部瑰抵，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層(路由器)讀取IP頭部器联，最終到達用戶界面拨拓。

三、了解TCP和UDP的協(xié)議

1婿着、TCP/IP的傳輸層協(xié)議：
TCP協(xié)議(傳輸控制協(xié)議)(Transmisson Control Protocol)
UDP協(xié)議(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)(User Datagram Protocol)

2竟宋、TCP/IP的特點：
①協(xié)議一般分為：雙工協(xié)議、半雙工協(xié)議徒欣、單工協(xié)議帚称。
雙工協(xié)議：像打電話一樣闯睹，可以相互通信
半雙工協(xié)議：像對講機一樣担神，可以通信妄讯，但是不能同時通信
單工協(xié)議：單工協(xié)議像大喇叭一樣，只能接收不能回復(fù)
②TCP和UDP特點：
tcp協(xié)議特點：面向連接躬窜，進程到進程荣挨，可靠（基于三次握手和四次揮手原理）的雙工協(xié)議
udp協(xié)議特點：無連接默垄，不可靠甚纲，單工協(xié)議介杆，特點是快，效率高

四荆隘、三次握手四次揮手

Client（客戶端）
Server（服務(wù)器）
ESTABLISMED（正在建立連接）ESTABLISHED的意思是建立連接臭胜。表示兩臺機器正在通信耸三。
SYN_SENT（請求連接）SYN_SENT狀態(tài)表示請求連接
LISTEN（）
FIN_WAIT（主動關(guān)閉ACK的一種狀態(tài)）
CLOSE_WAIT（主動關(guān)閉/網(wǎng)絡(luò)異常導(dǎo)致斷開連接）此時我方要調(diào)用close()來使得連接正確關(guān)閉
TIME_WAIT（主動斷開連接）我方主動調(diào)用close()斷開連接，收到對方確認后狀態(tài)變?yōu)檫@個
LAST_ACK（被動關(guān)閉ACK的一種狀態(tài)）

SYN（發(fā)送一個新連接）（建立鏈接的請求）
FIN（釋放一個連接）（斷開連接的請求）
ACK（確認序號）（確認發(fā)送過來的序號）
seq（隨機生成序號）（發(fā)送隨機生成序號）
ack（隨機序號回復(fù)）（回復(fù)發(fā)送過來的隨機序號）

1、Client與Server建立連接（三次握手）
第一次握手：客戶端（Client）向服務(wù)器（Server）發(fā)送請求积锅，向服務(wù)器（server）發(fā)送SYN請求缚陷，seq=x
第二次握手：Server接受到Client請求箫爷，回應(yīng)Client一個ack虎锚，ack=x+1（只能是1），同時也向Client發(fā)送連接請求效斑，發(fā)送一個SYN和一個隨機數(shù)（seq=y）
第三次握手：Client接受到Server的建立連接請求缓屠，回應(yīng)Server一個ack坐搔，ack=y+1概行，雙方進入establish狀態(tài)

2凳忙、Client與Server傳送數(shù)據(jù)（傳輸數(shù)據(jù)）（由Client向Server發(fā)送seq和ACK禽炬，開始傳輸腹尖，Server接受后回應(yīng)ACK后結(jié)束）

3、Client與Server斷開連接（四次揮手）
第一次揮手：Client向Server發(fā)送斷開請求乐设，并發(fā)送一個FIN請求和seq=a（發(fā)送一個隨機數(shù)到Server）
第二次揮手：Server接受到Client發(fā)送過來的斷開請求后近尚，回應(yīng)Client一個ack=a+1（回復(fù)Client）
第四次揮手：Server檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕?em>（是否丟包）檢測沒問題后戈锻，向Client發(fā)送斷開連接請求SYN和seq=b（隨機數(shù)）
第四次揮手：Client接受到Server的斷開連接請求格遭，回應(yīng)Server一個ack=b+1,
Server接受到Client的ack后就代表傳輸完畢，斷開連接

4骚秦、明文協(xié)議：FIP骤竹、HTTP（HTTPs）蒙揣、TELNET（公司現(xiàn)階段一般都用加密協(xié)議）

五开瞭、交換機的基礎(chǔ)原理

1懒震、單播、廣播嗤详、組播
單播：一對一的數(shù)據(jù)傳輸
廣播：一對多的數(shù)據(jù)傳輸
組播：將目標分成組个扰，按照組的方式進行傳輸數(shù)據(jù)

2、交換機的工作原理
計算機A（Computer A） 計算機B（Computer B）計算機C（Computer C）
交換機的工作原理是以廣播形式進行數(shù)據(jù)傳送的葱色，也是一個局域網(wǎng)递宅。

局域網(wǎng)內(nèi)Computer A（計算機A）給Computer C（計算機C）發(fā)送數(shù)據(jù)苍狰，數(shù)據(jù)先到達交換機办龄，交換機讀取Computer A的mac頭部，獲取源mac和目標mac淋昭，將Computer A的mac地址和他所對應(yīng)的接口表示進行標識并記錄到交換機的mac地址表中俐填，然后查看交換機中的mac地址表內(nèi)，目標mac對應(yīng)的接口標識翔忽，并進行傳給目標mac英融。
①廣播：如果沒有找到目標mac盏檐，這時交換機會以廣播的形式發(fā)送信號，局域網(wǎng)內(nèi)的其他設(shè)備（Computer B等等）都會收到廣播驶悟，收到廣播后進行mac地址對比胡野，不是自己丟包，是自己回應(yīng)撩银，回應(yīng)后给涕，交換機獲取目標mac地址接口標識后將數(shù)據(jù)傳給目標mac實現(xiàn)局域網(wǎng)通信
②單播：當數(shù)據(jù)達到了交換機，mac地址表內(nèi)由目標mac和它對應(yīng)的接口標識额获，將它直接傳輸給目標mac即可

3够庙、交換機內(nèi)有一個mac地址表：mac地址和它對應(yīng)的接口標識
學(xué)習(xí)：交換機在進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，交換機對發(fā)送端的mac地址和端口進行記錄抄邀，這個過程叫做學(xué)習(xí)
泛洪：交換機收到需轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀耘眨，但是mac地址表中無目標端的mac地址條目，則會將此數(shù)據(jù)幀發(fā)送給所以端口（除源端口）
泛洪：
①當交換機收到一個廣播幀或未知的單播幀會泛洪
②接口所處同一wans
③接口是UP狀態(tài)
④出去自身接收接口
轉(zhuǎn)發(fā)：交換機需轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀目的地址是已知的（mac地址表中存在了的）境肾，則會將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給對應(yīng)目的地址的端口
過濾：當進行轉(zhuǎn)發(fā)時剔难，除特定端口外的其他端口不轉(zhuǎn)發(fā)
老化：當交換機學(xué)習(xí)到某個源mac地址時會給這個條目一個時間戳（類似于有效時間，可以自行設(shè)置時間）奥喻，每當收到此mac地址發(fā)送的數(shù)據(jù)幀時偶宫，時間戳?xí)桓拢舫^時間仍未收到從此mac地址的數(shù)據(jù)幀环鲤，交換機則會將此條mac條目移除

4纯趋、mac地址=網(wǎng)卡地址=物理地址（唯一的）
mac地址從理論上是唯一的，不能改變的冷离，他是由48位二進制構(gòu)成吵冒，這48位二進制分為6組;
前三組標識供應(yīng)商編號，后三組是網(wǎng)卡在供應(yīng)商的序號西剥，為了看著方便痹栖，通常用12位16進制來標識。
例如：
物理地址: B0-5C-DA-3A-9A-72

六瞭空、IP地址

1揪阿、IP地址
IP地址是一個邏輯地址，是由于32位二進制構(gòu)成咆畏，分為四組图甜，每組是八個二進制數(shù)
一般又分成兩個部分，網(wǎng)絡(luò)位和主機位

2鳖眼、網(wǎng)絡(luò)位和主機位
網(wǎng)絡(luò)位：指我們當前處于那個網(wǎng)絡(luò)，是局域網(wǎng)的劃分（用來標識不同的網(wǎng)絡(luò)）
主機位：指自己電腦在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的位置嚼摩，在一個局域網(wǎng)內(nèi)不可能有兩個相同的IP地址（用于標識在網(wǎng)絡(luò)中特定的主機）

3钦讳、內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)
IP地址又分為內(nèi)網(wǎng)地址和外網(wǎng)地址
內(nèi)網(wǎng)地址：用于局域網(wǎng)通信矿瘦。
外網(wǎng)地址：公網(wǎng)通信用的。

4愿卒、IP地址的取值
IP地址的取值范圍是0-255（2的8次方）
0：表示的是網(wǎng)段
1：表示的是網(wǎng)關(guān)（適用個人）
255缚去、表示的是子網(wǎng)掩碼，子網(wǎng)掩碼是8個1（成功：11111111）（失斍砜：00000000）
127易结、是自用的127.0.0.1這個表示的是本地計算機
子網(wǎng)掩碼的作用是和IP地址進行與運算判斷目標IP與自己是否是同一網(wǎng)段

5、子網(wǎng)掩碼運算
與運算：并且的所有條件必須同時滿足才能為真柜候。（相等于）
或運算：或者的所有條件滿足一個即為真搞动。（或者）
非運算：取反與真實情況。（相反值）

6渣刷、IP地址的類型
（NETWORK：網(wǎng)絡(luò)部分 HOST：主機部分）
IP地址有五種類型：A B C D E 其中 D 類和 E 類是專用地址（我們一般不考慮）
A類地址：第一組是網(wǎng)絡(luò)位鹦肿，后三組是主機位，劃分大型集群的0-127（1-126）
（IP：NETWORK . HOST . HOST . HOST）
B類地址：前兩組是網(wǎng)絡(luò)位辅柴，后二組是主機位箩溃，劃分中小集群128-191
（IP：NETWORK . NETWORK . HOST . HOST）
C類地址：前三組是網(wǎng)絡(luò)位，后一組是主機位碌嘀，小型集群192-223
（IP：NETWORK . NETWORK . NETWORK . HOST）

7涣旨、例如
IP地址（10進制）：192.168.110.123
IP地址轉(zhuǎn)：11000000 . 10101000 . 01101110 . 01111011
子網(wǎng)掩碼：11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000
經(jīng)過掩碼：11000000 . 10101000 . 01101110 . 00000000

七、網(wǎng)絡(luò)傳輸原理股冗、路由器（網(wǎng)絡(luò)層）

1霹陡、路由器中的路由表
路由器：路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，它的重要作用是為數(shù)據(jù)包選擇最佳路徑魁瞪，最終送達目的地穆律。
在路由器內(nèi)有個路由表：路由表記錄的是某個網(wǎng)段從哪個接口出設(shè)備（路由表：目標網(wǎng)絡(luò)、下一跳导俘、出接口）
2峦耘、靜態(tài)和默認
靜態(tài)路由：靜態(tài)路由是由網(wǎng)絡(luò)工程師手動配置的路由規(guī)則，是單向的旅薄，缺乏靈活性（優(yōu)點:配置靈活辅髓，管理員手工配置，節(jié)省鏈路開銷少梁。
缺點:當拓撲發(fā)生改變時洛口，需要管理員去每臺路由器上修改路由配置。）
默認路由：默認路由是特殊的靜態(tài)路由凯沪，當所有靜態(tài)路由規(guī)則不符合條件的時候第焰，網(wǎng)絡(luò)流量走的出口（默認路由一般應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)出口，用于指向互聯(lián)網(wǎng)妨马，實現(xiàn)主機能夠跟外網(wǎng)通信挺举。一般放在路由表的最底部杀赢，只有當常規(guī)的路由列表沒有匹配時，才會選擇）

3湘纵、arp
ARP協(xié)議作用是根據(jù)已知IP地址獲取mac地址脂崔，arp廣播，過不了路由器梧喷，交換機的廣播
電腦里有個arp緩存表砌左，記錄的了IP地址和對應(yīng)的mac地址
ARP廣播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF
4、網(wǎng)絡(luò)傳輸
計算機A（PC0）計算機B（PC1）交換機a（SW0）路由器a（R0）
計算機C（PC2）計算機D（PC3）交換機b（SW1）路由器b（R1）
計算機A和計算機B（PC0和PC1）連接在交換機a（SW0）
計算機C和計算機D（PC2和PC3）連接在交換機b（SW1）
兩個交換機不在同一個路由器上铺敌，是分別在兩個路由器上
交換機a連路由器a（SW0連R0）交換機b連路由器b（SW1連R1）

計算機A（PC0）與計算機B（PC1）通信
（局域網(wǎng)內(nèi)A不知道B的mac地址汇歹，知道IP）
①PC0知道PC1的IP地址，不知道m(xù)ac地址适刀，則會發(fā)送arp廣播（源IP(PC0)秤朗、目標IP(PC1)、源mac(PC0)笔喉、目標mac（ff-ff-ff-ff-ff-ff））取视，局域網(wǎng)的其他設(shè)備接收到廣播；
②SW0接受到PC0的arp廣播后常挚，會讀取這個數(shù)據(jù)幀的源mac地址和目標mac地址作谭，（剛啟動的交換機，mac地址表為空）SW0會把PC0的mac地址和對應(yīng)的接口表識放進mac地址表中奄毡；
③這個時候SW0在新發(fā)一個arp廣播這個數(shù)據(jù)幀折欠，其他設(shè)備收到后，會查看目標IP不是自己的吼过，則會丟包锐秦；如果PC1接受到，查看目標IP是自己的IP盗忱，則回應(yīng)arp請求酱床，把自己的IP和mac（這個時候是PC1的源IP和源mac）發(fā)送給目標IP和mac（這是PC0的IP和mac），并記錄PC0的mac和IP記錄到自己電腦的arp緩存表中趟佃；
④PC1發(fā)的arp廣播到達SW0扇谣，SW0會檢查目標mac和源mac，把PC1的mac和所對應(yīng)的接口標識記錄到自己的mac地址表中闲昭，然后在自己的mac表中尋找目標mac（PC1的目標mac）罐寨，那就會直接發(fā)送過去；
⑤PC0接收到包后發(fā)現(xiàn)目標mac是自己序矩，就會處理這個包鸯绿。并把PC1的mac和IP放進自己的ARP緩存表中，這是PC0就知道了PC1的mac地址；
⑥就到發(fā)送數(shù)據(jù)階段：直接把PC1的IP和mac封裝進幀中進行點對點傳送楞慈。

計算機A（PC0）與計算機C（PC2）通信
①PC0會檢查PC2的IP地址和自己是否處于同一網(wǎng)段（是否是同一局域網(wǎng)）幔烛，檢查到PC2和PC0不在同一網(wǎng)段，因此囊蓝，PC0會把數(shù)據(jù)包發(fā)給它的網(wǎng)關(guān)，也就是R0（路由器a）令蛉；
②當數(shù)據(jù)包到達R0后聚霜，R0會查看目標IP是否是自己，（是自己的珠叔，解包）蝎宇，不是自己的則查看地址的路由表，找出PC2網(wǎng)段的路由祷安；
③當PC0查看路由表發(fā)現(xiàn)到達PC2網(wǎng)段的接口姥芥，于是把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到R0（路由器和其他路由器連接的線的接口）的其他接口上，在由R0的接口發(fā)送給R1汇鞭，（這個過程凉唐，數(shù)據(jù)包的源IP是PC0，源mac是R0介于網(wǎng)絡(luò)層的mac霍骄，目標IP是PC2台囱，目標mac是R1（介于網(wǎng)絡(luò)層的IP））；
④當R1接收到數(shù)據(jù)包后读整，同樣也會檢查包的目標IP是否是自己簿训，它會主動查找自己的路由表，發(fā)現(xiàn)目標IP跟自己局域網(wǎng)接口是否處于同一網(wǎng)段米间，于是就把包發(fā)給自己局域網(wǎng)中的PC2强品。