网络基础详解

目录

网络基础

网络的构成

网络拓扑结构

以太网帧结构

协议栈

网络分层模型结构

IP头部结构

IP地址的计算

传输层协议

数据封装与解封装

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网络基础

网络的构成

什么是网络？

利用传输介质将处于不同区域的终端设备连接起来实现信息和数据共享

网络的构成有哪些？

网络设备

有线网络：路由器、交换机、集线器、网桥、服务器

无线网络：AC（无线网络控制器）、AP（无线访问控制接入点）

终端设备（用户可以直接接触的设备）

手机、PC（个人电脑）、ipad……

传输介质

双绞线、同轴电缆、光纤、串口电缆

网络协议

路由协议

交换网络协议

网络拓扑结构

 

运营商网络

局域网

接入层 用来将用户接入网络的网络设备构成的就是接入层

汇聚层 用来将接入层设备介入到核心层的设备构成范围就是汇聚层

核心层 用来将转发局域网数据的网络设备构成的范围就是核心层

以太网帧结构

MAC地址的表示形式

1字节=8比特

48个比特位---6个字节

二进制、十进制、十六进制（10-A、11-B、……、15-F）

MAC地址的构成

48个比特: 24 IEEE(电气和电子工程师学会)---OUI（组织唯一标识符）

华为、华三、美国思科、锐捷

24 由生产厂商自主分配

MAC地址的作用

用来唯一标识网络中的一台设备

以太网帧结构

 

SMAC: 源mac用来标识发送数据的设备

DMAC: 目的mac用来标识接收此数据的设备

协议栈

什么是协议栈？

网络中各层协议的总和

ISO国际标准化组织-规范网络的协议栈

网络分层模型结构

OSI七层模型结构

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理测

TCP/IP模型 协议数据单元

应用层： 产生数据 数据

传输层： TCP/UDP协议—封装TCP/UDP头部 数据段

网络层： IP（互联网协议）、ARP（地址解析协议）--封装IP头部    数据包

数据链路层：以太网帧头部 数据帧

物理层

IP头部结构

IP地址表示形式

IPv4地址：

192.168.1.4

IP地址采用点分十进制形式表示。32位二进制数来表示

IP地址的构成

IP地址=网络为+主机位

IP地址作用

用来标识网络中的一台设备

IP地址分类

A、0.0.0.0~127.255.255.255

B、128.0.0.0~191.255.255.255

C、192.0.0.0~223.255.255.255

D、224.0.0.0~239.255.255.255

E、240.0.0.0~255.255.255.255

子网掩码

表示形式 255.255.255.0

由32个二进制数来构成，通常使用点分十进制数表示

子网掩码中每一个比特位之间的二进制数必须是连续的，

1与1之间不能出现0,0与0之间不能出现1

作用

用来区分IP地址中的网络位和主机位，比特位为1的位置表示网络位

比特位为0的表示主机位

IP地址的计算

网路地址 主机位全为0的IP地址表示网路地址

主机地址 主机位不为全1和全0的地址

广播地址 主机位全为1的表示广播地址

IP地址与子网掩码计算一个网段内的最大可容纳主机数量、可用主机数量、

计算出每个网段的网络地址、广播地址、可用主机地址范围

192.168.20.0/24

24表示什么？子网掩码长度为24位，网络位24位，主机位8位

网络地址 0000 0000 –192.168..2.0

广播地址 1111 1111 – 192.168.2.255

最大可容纳主机数量（包含网络地址和广播地址）：

可用主机数量（网段内除广播地址和网络地址以外的其他地址数量）：

VLSM（可变长子网掩码）

192.168.3.0/24

192.168.3.0/26 4个子网-分给四个部门

IP头部结构

IP头部固定长度大小—20字节

SIP：源IP，用来标识发送数据的设备

DIP：目的IP，用来标识接受数据的设备

传输层协议

传输层协议由TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据包协议）

TCP特点：可靠性高、传输速率慢

UDP特点：可靠性低、传输速率快

TCP协议

是一种面向连接的传输层协议

什么是面向连接？在传输数据之前首先要建立一条通信信道

TCP头部结构

Source port(源端口号) Dport(目的端口号)

Syn(请求位) 、ack（确认位）、fin（结束位）、seq number（序列号）、ack number（确认号）

TCP协议为什么可靠性高、速率慢？

传输数据前：建立一条通信信道

TCP三次握手机制（请求、响应）：

Ack=seq+1

传输数据中：

丢包重传机制：

传输数据后：

四次分手机制：

UDP协议

是一种面向无连接的传输协议

什么是面向无连接？在传输数据之前不需要建立通信信道

数据封装与解封装

解封装过程中如果以太网帧结构中的DMAC与接受设备的MAC地址不匹配时，则设备会拒绝接收数据

再数据封装与解封装过程中，源目的IP地址始终保持不遍，源目的MAC地址会根据场景的不同而发生改变