1. OSI届惋,TCP/IP,五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)菠赚,以及各層協(xié)議
OSI分層 (7層):物理層盼樟、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層锈至、傳輸層、會話層译秦、表示層峡捡、應(yīng)用層击碗。
TCP/IP分層(4層):網(wǎng)絡(luò)接口層、 網(wǎng)際層们拙、運(yùn)輸層稍途、 應(yīng)用層。
五層協(xié)議? ? (5層):物理層砚婆、數(shù)據(jù)鏈路層械拍、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層装盯、 應(yīng)用層坷虑。
每一層的協(xié)議如下:
物理層:RJ45、CLOCK埂奈、IEEE802.3? ? (中繼器迄损,集線器)
數(shù)據(jù)鏈路:PPP、FR账磺、HDLC芹敌、VLAN、MAC? (網(wǎng)橋垮抗,交換機(jī))
網(wǎng)絡(luò)層:IP氏捞、ICMP、ARP冒版、RARP液茎、OSPF、IPX壤玫、RIP豁护、IGRP、 (路由器)
傳輸層:TCP欲间、UDP楚里、SPX
會話層:NFS、SQL猎贴、NETBIOS班缎、RPC
表示層:JPEG、MPEG她渴、ASII
應(yīng)用層:FTP达址、DNS、Telnet趁耗、SMTP沉唠、HTTP、WWW苛败、NFS
每一層的作用如下:
物理層:通過媒介傳輸比特,確定機(jī)械及電氣規(guī)范(比特Bit)
數(shù)據(jù)鏈路層:將比特組裝成幀和點到點的傳遞(幀F(xiàn)rame)
網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連(包PackeT)
傳輸層:提供端到端的可靠報文傳遞和錯誤恢復(fù)(段Segment)
會話層:建立满葛、管理和終止會話(會話協(xié)議數(shù)據(jù)單元SPDU)
表示層:對數(shù)據(jù)進(jìn)行翻譯径簿、加密和壓縮(表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU)
應(yīng)用層:允許訪問OSI環(huán)境的手段(應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU)
ISO提出。
2. IP地址的分類
A類地址:以0開頭嘀韧,第一個字節(jié)范圍:0~126(1.0.0.0 - 126.255.255.255)篇亭;
B類地址:以10開頭,第一個字節(jié)范圍:128~191(128.0.0.0 - 191.255.255.255)锄贷;
C類地址:以110開頭译蒂,第一個字節(jié)范圍:192~223(192.0.0.0 - 223.255.255.255);
10.0.0.0—10.255.255.255谊却,172.16.0.0—172.31.255.255柔昼,192.168.0.0—192.168.255.255。(Internet上保留地址用于內(nèi)部)
IP地址與子網(wǎng)掩碼相與得到網(wǎng)絡(luò)號
3. ARP是地址解析協(xié)議因惭,簡單語言解釋一下工作原理
1:首先岳锁,每個主機(jī)都會在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系蹦魔。
2:當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時激率,首先檢查ARP列表中是否有對應(yīng)IP地址的目的主機(jī)的MAC地址,如果有勿决,則直接發(fā)送數(shù)據(jù)乒躺,如果沒有,就向本網(wǎng)段的所有主機(jī)發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包低缩,該數(shù)據(jù)包包括的內(nèi)容有:源主機(jī) IP地址嘉冒,源主機(jī)MAC地址,目的主機(jī)的IP 地址咆繁。
3:當(dāng)本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)收到該ARP數(shù)據(jù)包時讳推,首先檢查數(shù)據(jù)包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是玩般,則忽略該數(shù)據(jù)包银觅,如果是,則首先從數(shù)據(jù)包中取出源主機(jī)的IP和MAC地址寫入到ARP列表中坏为,如果已經(jīng)存在究驴,則覆蓋,然后將自己的MAC地址寫入ARP響應(yīng)包中匀伏,告訴源主機(jī)自己是它想要找的MAC地址洒忧。
4:源主機(jī)收到ARP響應(yīng)包后。將目的主機(jī)的IP和MAC地址寫入ARP列表够颠,并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)熙侍。如果源主機(jī)一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包,表示ARP查詢失敗。
廣播發(fā)送ARP請求核行,單播發(fā)送ARP響應(yīng)牢硅。
RARP是逆地址解析協(xié)議,作用是完成硬件地址到IP地址的映射芝雪,主要用于無盤工作站,因為給無盤工作站配置的IP地址不能保存综苔。
工作流程:在網(wǎng)絡(luò)中配置一臺RARP服務(wù)器惩系,里面保存著IP地址和MAC地址的映射關(guān)系,當(dāng)無盤工作站啟動后如筛,就封裝一個RARP數(shù)據(jù)包堡牡,里面有其MAC地址,然后廣播到網(wǎng)絡(luò)上去杨刨,當(dāng)服務(wù)器收到請求包后晤柄,就查找對應(yīng)的MAC地址的IP地址裝入響應(yīng)報文中發(fā)回給請求者。因為需要廣播請求報文妖胀,因此RARP只能用于具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)芥颈。
4. 各種協(xié)議介紹
ICMP協(xié)議: 因特網(wǎng)控制報文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議族的一個子協(xié)議赚抡,用于在IP主機(jī)爬坑、路由器之間傳遞控制消息。
TFTP協(xié)議: 是TCP/IP協(xié)議族中的一個用來在客戶機(jī)與服務(wù)器之間進(jìn)行簡單文件傳輸?shù)膮f(xié)議涂臣,提供不復(fù)雜盾计、開銷不大的文件傳輸服務(wù)。
HTTP協(xié)議: 超文本傳輸協(xié)議赁遗,是一個屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議署辉,由于其簡捷、快速的方式岩四,適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)哭尝。
HTTP定義的4個事務(wù)處理步驟:
1、客戶與Web服務(wù)器建立連接
2炫乓、客戶向Web服務(wù)器遞交請求刚夺,在請求中指明所要求的特定文件
3、若請求被接納末捣,則Web服務(wù)器便發(fā)回一個應(yīng)答
4侠姑、客戶與Web服務(wù)器結(jié)束連接
DHCP協(xié)議: 動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議,是一種讓系統(tǒng)得以連接到網(wǎng)絡(luò)上箩做,并獲取所需要的配置參數(shù)手段莽红。一個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,使用UDP協(xié)議工作,用途:給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址安吁,給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計算機(jī)作中央管理的手段醉蚁。
NAT協(xié)議:網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù),是一種將私有(保留)地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)鬼店。
5. TCP三次握手和四次揮手的全過程
三次握手:
第一次握手:客戶端發(fā)送syn包(syn=x)到服務(wù)器网棍,并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài),等待服務(wù)器確認(rèn)妇智;
第二次握手:服務(wù)器收到syn包滥玷,必須確認(rèn)客戶的SYN(ack=x+1),同時自己也發(fā)送一個SYN包(syn=y)巍棱,即SYN+ACK包惑畴,此時服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài);
第三次握手:客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK包航徙,向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=y+1)如贷,此包發(fā)送完畢,客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)到踏,完成三次握手杠袱。
握手過程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù),三次握手完畢后夭禽,客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)霞掺。理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立讹躯,在通信雙方中的任何一方主動關(guān)閉連接之前菩彬,TCP 連接都將被一直保持下去。
四次揮手
與建立連接的“三次握手”類似潮梯,斷開一個TCP連接則需要“四次握手”骗灶。
第一次揮手:主動關(guān)閉方發(fā)送一個FIN,用來關(guān)閉主動方到被動關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送秉馏,也就是主動關(guān)閉方告訴被動關(guān)閉方:我已經(jīng)不會再給你發(fā)數(shù)據(jù)了(當(dāng)然耙旦,在fin包之前發(fā)送出去的數(shù)據(jù),如果沒有收到對應(yīng)的ack確認(rèn)報文萝究,主動關(guān)閉方依然會重發(fā)這些數(shù)據(jù))免都,但是,此時主動關(guān)閉方還可以接受數(shù)據(jù)帆竹。
第二次揮手:被動關(guān)閉方收到FIN包后绕娘,發(fā)送一個ACK給對方,確認(rèn)序號為收到序號+1(與SYN相同栽连,一個FIN占用一個序號)险领。
第三次揮手:被動關(guān)閉方發(fā)送一個FIN侨舆,用來關(guān)閉被動關(guān)閉方到主動關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送,也就是告訴主動關(guān)閉方绢陌,我的數(shù)據(jù)也發(fā)送完了挨下,不會再給你發(fā)數(shù)據(jù)了。
第四次揮手:主動關(guān)閉方收到FIN后脐湾,發(fā)送一個ACK給被動關(guān)閉方臭笆,確認(rèn)序號為收到序號+1,至此秤掌,完成四次揮手耗啦。
(1)TCP的三次握手過程:主機(jī)A向B發(fā)送連接請求;主機(jī)B對收到的主機(jī)A的報文段進(jìn)行確認(rèn)机杜;主機(jī)A再次對主機(jī)B的確認(rèn)進(jìn)行確認(rèn)。
(2)采用三次握手是為了防止失效的連接請求報文段突然又傳送到主機(jī)B衅谷,因而產(chǎn)生錯誤椒拗。失效的連接請求報文段是指:主機(jī)A發(fā)出的連接請求沒有收到主機(jī)B的確認(rèn),于是經(jīng)過一段時間后获黔,主機(jī)A又重新向主機(jī)B發(fā)送連接請求蚀苛,且建立成功,順序完成數(shù)據(jù)傳輸玷氏《挛矗考慮這樣一種特殊情況,主機(jī)A第一次發(fā)送的連接請求并沒有丟失盏触,而是因為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點導(dǎo)致延遲達(dá)到主機(jī)B渗蟹,主機(jī)B以為是主機(jī)A又發(fā)起的新連接,于是主機(jī)B同意連接赞辩,并向主機(jī)A發(fā)回確認(rèn)雌芽,但是此時主機(jī)A根本不會理會,主機(jī)B就一直在等待主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)辨嗽,導(dǎo)致主機(jī)B的資源浪費世落。
(3)采用兩次握手不行,原因就是上面說的實效的連接請求的特殊情況糟需。
6. 在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)行的全部過程
1屉佳、客戶端瀏覽器通過DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48,通過這個IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑洲押∥浠ǎ客戶端瀏覽器發(fā)起一個HTTP會話到220.161.27.48,然后通過TCP進(jìn)行封裝數(shù)據(jù)包诅诱,輸入到網(wǎng)絡(luò)層髓堪。
2、在客戶端的傳輸層,把HTTP會話請求分成報文段干旁,添加源和目的端口驶沼,如服務(wù)器使用80端口監(jiān)聽客戶端的請求,客戶端由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個端口如5000争群,與服務(wù)器進(jìn)行交換回怜,服務(wù)器把相應(yīng)的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端换薄。
3玉雾、客戶端的網(wǎng)絡(luò)層不用關(guān)心應(yīng)用層或者傳輸層的東西,主要做的是通過查找路由表確定如何到達(dá)服務(wù)器轻要,期間可能經(jīng)過多個路由器复旬,這些都是由路由器來完成的工作,我不作過多的描述冲泥,無非就是通過查找路由表決定通過那個路徑到達(dá)服務(wù)器驹碍。
4、客戶端的鏈路層凡恍,包通過鏈路層發(fā)送到路由器志秃,通過鄰居協(xié)議查找給定IP地址的MAC地址,然后發(fā)送ARP請求查找目的地址嚼酝,如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請求應(yīng)答交換的IP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在就可以傳輸了浮还,然后發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到達(dá)服務(wù)器的地址。
7. TCP和UDP的區(qū)別闽巩?
TCP提供面向連接的钧舌、可靠的數(shù)據(jù)流傳輸,而UDP提供的是非面向連接的又官、不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸延刘。
TCP傳輸單位稱為TCP報文段,UDP傳輸單位稱為用戶數(shù)據(jù)報六敬。
TCP注重數(shù)據(jù)安全性碘赖,UDP數(shù)據(jù)傳輸快,因為不需要連接等待外构,少了許多操作普泡,但是其安全性卻一般。
TCP對應(yīng)的協(xié)議和UDP對應(yīng)的協(xié)議
TCP對應(yīng)的協(xié)議:
(1) FTP:定義了文件傳輸協(xié)議审编,使用21端口撼班。
(2) Telnet:一種用于遠(yuǎn)程登陸的端口,使用23端口垒酬,用戶可以以自己的身份遠(yuǎn)程連接到計算機(jī)上砰嘁,可提供基于DOS模式下的通信服務(wù)件炉。
(3) SMTP:郵件傳送協(xié)議,用于發(fā)送郵件矮湘。服務(wù)器開放的是25號端口斟冕。
(4) POP3:它是和SMTP對應(yīng),POP3用于接收郵件缅阳。POP3協(xié)議所用的是110端口磕蛇。
(5)HTTP:是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。
UDP對應(yīng)的協(xié)議:
(1) DNS:用于域名解析服務(wù)十办,將域名地址轉(zhuǎn)換為IP地址秀撇。DNS用的是53號端口。
(2) SNMP:簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議向族,使用161號端口呵燕,是用來管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很多件相,無連接的服務(wù)就體現(xiàn)出其優(yōu)勢虏等。
(3) TFTP(Trival File Transfer Protocal),簡單文件傳輸協(xié)議适肠,該協(xié)議在熟知端口69上使用UDP服務(wù)。
8. DNS域名系統(tǒng)候引,簡單描述其工作原理侯养。
當(dāng)DNS客戶機(jī)需要在程序中使用名稱時,它會查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱澄干」淇客戶機(jī)發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息:指定的DNS域名,指定的查詢類型麸俘,DNS域名的指定類別辩稽。基于UDP服務(wù)从媚,端口53. 該應(yīng)用一般不直接為用戶使用逞泄,而是為其他應(yīng)用服務(wù),如HTTP拜效,SMTP等在其中需要完成主機(jī)名到IP地址的轉(zhuǎn)換喷众。
9. 面向連接和非面向連接的服務(wù)的特點是什么?
面向連接的服務(wù)紧憾,通信雙方在進(jìn)行通信之前到千,要先在雙方建立起一個完整的可以彼此溝通的通道,在通信過程中赴穗,整個連接的情況一直可以被實時地監(jiān)控和管理憔四。
非面向連接的服務(wù)膀息,不需要預(yù)先建立一個聯(lián)絡(luò)兩個通信節(jié)點的連接,需要通信的時候了赵,發(fā)送節(jié)點就可以往網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息潜支,讓信息自主地在網(wǎng)絡(luò)上去傳,一般在傳輸?shù)倪^程中不再加以監(jiān)控斟览。
10. 了解交換機(jī)毁腿、路由器、網(wǎng)關(guān)的概念苛茂,并知道各自的用途
1)交換機(jī)
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中已烤,交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點而推出的。交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣妓羊。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背 部總線上胯究,當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上躁绸,通過內(nèi)部 交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口裕循。目的MAC若不存在,交換機(jī)才廣播到所有的端口净刮,接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址剥哑,并把它添加入內(nèi)部地址表 中。
交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層淹父,即數(shù)據(jù)鏈路層株婴。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會在每個端口成功連接時,通過ARP協(xié)議學(xué)習(xí)它的MAC地址暑认,保存成一張 ARP表困介。在今后的通訊中,發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應(yīng)的端口蘸际,而不是所有的端口座哩。因此,交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播粮彤,即沖突域根穷;但它不 能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播,即廣播域导坟。
交換機(jī)被廣泛應(yīng)用于二層網(wǎng)絡(luò)交換缠诅,俗稱“二層交換機(jī)”。
交換機(jī)的種類有:二層交換機(jī)乍迄、三層交換機(jī)管引、四層交換機(jī)、七層交換機(jī)分別工作在OSI七層模型中的第二層闯两、第三層褥伴、第四層盒第七層谅将,并因此而得名。
2)路由器
路由器(Router)是一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,提供了路由與轉(zhuǎn)送兩種重要機(jī)制,可以決定數(shù)據(jù)包從來源端到目的端所經(jīng)過 的路由路徑(host到host之間的傳輸路徑)朴读,這個過程稱為路由;將路由器輸入端的數(shù)據(jù)包移送至適當(dāng)?shù)穆酚善鬏敵龆?在路由器內(nèi)部進(jìn)行)隅熙,這稱為轉(zhuǎn) 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網(wǎng)絡(luò)層核芽,例如網(wǎng)際協(xié)議囚戚。
路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò),另一個作用是選擇信息傳送的線路轧简。 路由器與交換器的差別驰坊,路由器是屬于OSI第三層的產(chǎn)品,交換器是OSI第二層的產(chǎn)品(這里特指二層交換機(jī))哮独。
3)網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)(Gateway)拳芙,網(wǎng)關(guān)顧名思義就是連接兩個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備,區(qū)別于路由器(由于歷史的原因皮璧,許多有關(guān)TCP/IP 的文獻(xiàn)曾經(jīng)把網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器(Router)稱為網(wǎng)關(guān)舟扎,在今天很多局域網(wǎng)采用都是路由來接入網(wǎng)絡(luò),因此現(xiàn)在通常指的網(wǎng)關(guān)就是路由器的IP)悴务,經(jīng)常在家 庭中或者小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用浆竭,用于連接局域網(wǎng)和Internet。 網(wǎng)關(guān)也經(jīng)常指把一種協(xié)議轉(zhuǎn)成另一種協(xié)議的設(shè)備惨寿,比如語音網(wǎng)關(guān)。
在傳統(tǒng)TCP/IP術(shù)語中删窒,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只分成兩種裂垦,一種為網(wǎng)關(guān)(gateway),另一種為主機(jī)(host)肌索。網(wǎng)關(guān)能在網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)遞數(shù)據(jù)包蕉拢,但主機(jī)不能 轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包。在主機(jī)(又稱終端系統(tǒng)诚亚,end system)中晕换,數(shù)據(jù)包需經(jīng)過TCP/IP四層協(xié)議處理,但是在網(wǎng)關(guān)(又稱中介系 統(tǒng)站宗,intermediate system)只需要到達(dá)網(wǎng)際層(Internet layer)闸准,決定路徑之后就可以轉(zhuǎn)送。在當(dāng)時梢灭,網(wǎng)關(guān) (gateway)與路由器(router)還沒有區(qū)別夷家。
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中蒸其,網(wǎng)關(guān)(gateway)與路由器(router)的定義不同。網(wǎng)關(guān)(gateway)能在不同協(xié)議間移動數(shù)據(jù)库快,而路由器(router)是在不同網(wǎng)絡(luò)間移動數(shù)據(jù)摸袁,相當(dāng)于傳統(tǒng)所說的IP網(wǎng)關(guān)(IP gateway)。
網(wǎng)關(guān)是連接兩個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備义屏,對于語音網(wǎng)關(guān)來說靠汁,他可以連接PSTN網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng),這就相當(dāng)于VOIP闽铐,把不同電話中的模擬信號通過網(wǎng)關(guān)而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號蝶怔,而且加入?yún)f(xié)議再去傳輸。在到了接收端的時候再通過網(wǎng)關(guān)還原成模擬的電話信號阳啥,最后才能在電話機(jī)上聽到添谊。
對于以太網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)只能轉(zhuǎn)發(fā)三層以上數(shù)據(jù)包,這一點和路由是一樣的察迟。而不同的是網(wǎng)關(guān)中并沒有路由表斩狱,他只能按照預(yù)先設(shè)定的不同網(wǎng)段來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)關(guān)最重要的一點就是端口映射扎瓶,子網(wǎng)內(nèi)用戶在外網(wǎng)看來只是外網(wǎng)的IP地址對應(yīng)著不同的端口所踊,這樣看來就會保護(hù)子網(wǎng)內(nèi)的用戶。
萬維網(wǎng):URL HTTP HTML 瀏覽器
密碼術(shù)
密鑰:用來加密消息的密文概荷。
加密系統(tǒng):
1. 密鑰加密(對稱密鑰加密):加密和解密需要使用相同的鑰匙秕岛。DES(過時),AES误证。面臨的問題:密鑰分發(fā)(參與通信的每一方都需要知道密鑰)
2. 公鑰加密:擁有密鑰對(公鑰和私鑰)继薛。RSA(可靠性來自對巨大合數(shù)做因數(shù)分解的難度)。