一、OSI/RM 七层模型

OSI : Open System Interconnection 开发系统互联

层次 名称 主要功能 主要设备及协议
7 应用层 实现具体的应用功能 POP3、FTP、HTTP、SMTP、DHCP、TFTP、SNMP、DNS、TelNet
6 表示层 数据的格式和表达、加密、压缩
5 会话层 建立、管理和终止会话
4 传输层 端到端的连接 TCP、UDP
3 网络层 分组传输和路由选择,
将网络地址翻译成物理地址
三层交换机、路由器、ARP、RARP、IP、ICMP、IGMP
2 数据链路层 传输以帧为单位的信息,
为网络层提供数据传送服务
网桥、交换机、网卡、PPTP、L2TP、PPP、SLIP
1 物理层 二进制传输,比特流 中继器(古代烽火台)、集线器

二、网络技术标准与协议

1、网络分类

1)广域网

广域网是一种公共数据网络

2)局域网

一般属于单位所有,将有限范围内的计算机、终端、外部设备连接起来

3)域域网

以IP为基础,通过计算机网络、广播电视台、电信网的三网融合,形成覆盖城市区域的网络通信平台

2、TCP/IP协议

1)特点

Internet,可扩展、可靠、应用最高、牺牲速度和效率

2)五层

网络接口层、网络层、传输层、应用层

3、ICMP协议

1)定义

网络层协议

2)功能

  • 确认IP包是否成功到达目标地址
  • 通知在发送过程中IP包被丢弃的原因

    3)注意

  • ICMP是基于IP协议工作的,但是它并不是传输层的功能,因此仍然把它归结为网络层协议

  • ICMP只能搭配IPv4使用,如果是IPv6的情况下, 需要是用ICMPv6

IPX/SPX:NOVELL,路由,大型企业网
NETBEUI协议:IBM,非路由,快速

4、ARP协议

1)定义

地址解析协议

2)功能

ARP协议建立了主机 IP地址 和 MAC地址 的映射关系

3)注意

地址解析协议是根据IP地址获取物理地址的协议,而反向地址转换协议(RARP)是局域网的物理机器从网关服务器的ARP表或者缓存上根据MAC地址请求IP地址的协议,其功能与地址解析协议相反。与ARP相比,RARP的工作流程也相反

5、DNS协议

1)

2)功能

用来将域名转换为IP地址(也可以将IP地址转换为相应的域名地址)

3)注意

域名和IP的对应关系保存在一个叫hosts文件中

4)DNS理论知识

域名的分级

xxx.yyy.zzz.com
四级.三级.二级.顶级

域名服务器

image.png

域名解析过程

域名解析总体可分为一下过程:
(1) 输入域名后, 先查找自己主机对应的域名服务器,域名服务器先查找自己的数据库中的数据.
(2) 如果没有, 就向上级域名服务器进行查找, 依次类推
(3) 最多回溯到根域名服务器, 肯定能找到这个域名的IP地址
(4) 域名服务器自身也会进行一些缓存, 把曾经访问过的域名和对应的IP地址缓存起来, 可以加速查找过程
具体可描述如下:
1. 主机先向本地域名服务器进行递归查询
2. 本地域名服务器采用迭代查询,向一个根域名服务器进行查询
3. 根域名服务器告诉本地域名服务器,下一次应该查询的顶级域名服务器的IP地址
4. 本地域名服务器向顶级域名服务器进行查询
5. 顶级域名服务器告诉本地域名服务器,下一步查询权限服务器的IP地址
6. 本地域名服务器向权限服务器进行查询
7. 权限服务器告诉本地域名服务器所查询的主机的IP地址
8. 本地域名服务器最后把查询结果告诉主机
————————————————

递归查询

本机向本地域名服务器的查询
服务器必须回答目标IP与域名的映射关系

迭代查询

本地域名服务器向根域名服务器
服务器收到一次迭代查询回复一次结果,这个结果不一定是目标IP与域名的映射关系,也可以是其他DNS服务器的地址
参考:
https://blog.csdn.net/baidu_37964071/article/details/80500825

6、DHCP协议

1)定义

动态主机配置协议
2)
168.254.x.x(windows) 和 0.0.0.0(linux)

三、计算机网络的分类-拓扑结构

1、计算机网络分类

1)按分布范围分

局域网、广域网、域域网、因特网

2)按拓扑结构分

总线型
星型 有一个中心节点,单点故障
环型

四、网络规划与设计

image.png

五、IP地址与子网划分

1、IP地址

IPV4

类别 点分十进制 二进制 备注
A 0.0.0.0 最低 00000000 00000000 00000000 00000000
前8位:网络号;
后24位:主机号
1、所包含的主机台数为:2^24 -2(全0地址和全1)
2、全0网络地址
3、全1广播地址
127.255.255.255 最高 01111111 11111111 11111111 11111111
B 128.0.0.0 最低 10000000 00000000 00000000 00000000
前16位:网络号
后16位:主机号
2^16-2
191.255.255.255 最高 10111111 11111111 11111111 11111111
C 192.0.0.0 最低 11000000 00000000 00000000 00000000
前24位:网络号
后8位:主机号
2^8-2
223.255.255.255 最高 11011111 11111111 11111111 11111111
D
组播
224.0.0.0 最低 11100000 00000000 00000000 00000000
239.255,255,255 最高 11101111 11111111 11111111 11111111
E
保留
240.0.0.0 最低 11110000 00000000 00000000 00000000
255.255.255.255 最高 11110111 11111111 11111111 11111111

172.18.129.0/24
1)看地址,172.18.129.0 属于B类
2)/24 是指24位网络号,8位主机位

2、子网划分

1)子网掩码
2)将一个网络划分成多个子网(取部分主机号当子网号)
3)将多个网络合并成一个大的网络(取消部分网络号当主机号)

例题1

将B类IP地址 168.195.0.0 划分成27个子网,子网掩码为多少
1)将十进制IP转换为2进制
168.195.0.0 —- 》 1010 1000 1100 0011 00000000 00000000
2)因为是B类IP,所以前16位为网络号,后16位为主机号
3)因为2^k = N,其中 k 为位数,N为子网数
所以 2^5 = 32 > 27 ,所以取5位做子网号就可以了
4)所以子网掩码为
11111111 11111111 1111 1000 00000000
255.255.248.0

例题2

将B类地址 168.195.0.0 划分成若干个子网,每个子网内有主机700 台,则子网掩码为多少
1)需要根据主机号推出来
2)主机数 2^k-2 >=700 —-> k = 10 ,所以主机号是10位
3) 11111111 11111111 1111 1100 00000000
255.255.252.0

例题3

问两个IP是否处于同一个子网内
答:将两个IP分别算出 网络位和主机位,看网络位是否相同,如果相同则在一个子网中

3、无分类编制(无类域间路由)

1)128.14.32.0/20 表示的地址块共有 2^12 个地址,这个地址块的起始地址为 128.14.32
2)在不需要起始地址时,可以简称 /20地址块
3)128.14.32.0/20 地址块的最小地址为 128.14.32.0
128.14.32.0/20 地址块的最大地址为 128.14.32.255
4)全0 和全1 的主机号地址一般不使用

例题

分配给某公司网络的地址块是 210.115.192.0/20 ,该网络可以被划分成多少个C类子网
答:
C类子网,有24个网络号,8个主机号
这个地址块为 20位网络号,也就是说可以从主机号中拿出4位,当网络号,那么子网个数为 2^4 = 16

六、特殊含义的IP地址
七、无线网
1、无线局域网(WLAN,802.11,WIFI)
2、无线域域网(WMAN,802.16.WiMax)
3、无线广域网(WWAN,3G/4G/5G)
4、无线个人网(WPAN,802.15,BlueTooth(蓝牙))
八、网络接入技术
1、有线接入
1)公共交换电话网络(PSTN)
2)数字数据网(DDN)
3)综合业务数字网(ISDN)
4)非对称数字用户线路(ADSL)
5)同轴光纤技术(HFC)
2、无线接入
1)IEEE 802.11(WIFI)
2)IEEE 802.15(蓝牙)
3)红外(IrDa)
4)WAPI
3、3G/4G/5G
WCDMA
CDMA2000
TD-SCDMA
LTE-Advanced
WiMax
九、IPV6