一.计算机网络分层

一般结合OSI和TCP/IP分层的优点整合成一个5层协议
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简述OSI七层模型

  1. 应用层（数据）：为用户提供网络服务与应用
  2. 表示层（数据）：实现用户信息和网络信息的相互转化
  3. 会话层（数据）：会话的管理（断开与连接）
  4. 传输层（段）：实现不同主机间进程的通信
  5. 网络层（包）：通过IP地址实现端与端的通信
  6. 数据链路层（帧）：利用MAC地址交换数据
  7. 物理层（比特流）：设备之间的比特流传输

底层将上层数据进行封装
上层将底层数据进行解析

二.物理层

三.链路层

1.APR协议

功能：提供IP地址到MAC地址的映射 每一个主机都包含一个ARP高速缓存
原理：
首先主机查询ARP缓存表（IP地址->MAC地址），有就返回，没有就发出广播
源主机广播ARP请求，当目标主机识别到后，将自己mac地址返回给源主及，源主机保存在ARP缓存表中。

ARP字段（硬件-协议-发送者-目标）

  • 硬件类型
  • 协议类型
  • 硬件长度
  • 协议长度
  • 操作类型 1 ARP请求 2 ARP回复 3 RARP请求 4 RARP回复
  • 发送者硬件地址
  • 发送者IP地址
  • 目标硬件地址
  • 目标IP地址
  • CRC校验

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ARP的弱点

  1. 广播ARP可能造成伪应答
  2. 可以在不接受到请求发送应答包

ARP代理返回

四.网络层

1.IP协议

特性：无连接，不可靠
不可靠：不能保证数据报成功到达目的地。发生错误后，发送ICMP到信号源端
无连接：IP数据可以不按顺序发送或接收（路由选择不同）

IP报文格式

  1. 版本号
  2. 首部长度
  3. 服务类型
  4. 总长度（数据链路需要填充数据达到最小长度）
  5. 标识字段
  6. 标志
  7. 段偏移：与分片有关
  8. 生存时间
  9. 上层协议
  10. 首部校验和（仅校验首部）（算法同TCP一致，不过只计算首部，TCP需要校验所有数据）
  11. 源地址
  12. 目标地址

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路由器与主机区别
路由负责把数据从一个接口转发到另一个接口，主机不负责转发接口

路由寻址原则
根据最长匹配原则进行选址，否则返回主机不可达

路由特性
1.逐跳性：不知道完整路径，只提供下一跳的地址
2.每个网络一个路由器：减少路由表规模

路由表搜索过程
1.搜索匹配主机地址
2.搜索匹配网络地址
3.默认路由地址

IP地址=网络号+主机号
ABCDE类网络地址
通过子网掩码识别

2.ICMP

ICMP分类=查询报文+差错报文
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什么情况发生主机不可达**
路由器寻址时未找到响应的路径

ping命令依赖ICMP实现

五.传输层

由TCP和UDP（用户数据报）两个协议组成
多个应用服务可以通过同一个传输协议传输，由于多个进程同时执行，传输层提供复用或分用

六.应用层

1.DNS协议

域名系统
功能：可以根据域名解析出访问主机的IP，方便用户不去记忆复杂的IP地址
实现：通过分布式数据库服务器实现，一般是逆向解析（com->baidu->www）

2.SMTP协议

电子邮件协议

3.HTTP协议

超文本传输协议