計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
同一網(wǎng)段:ARP廣播,得到目的主機(jī)的MAC地址,封裝成幀發(fā)送過(guò)去。
不同網(wǎng)段:ARP廣播,得到網(wǎng)關(guān)MAC地址,從網(wǎng)卡發(fā)送給網(wǎng)關(guān)(目標(biāo)IP還是目的主機(jī)的)。發(fā)送給嚇一跳路
由(MAC改成下一條路由的MAC,否則路由會(huì)丟棄),發(fā)送給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),發(fā)送給目的IP
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1、物理層(Physical)
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物理層是OSI的第一層,它雖然處于最底層,卻是整個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提
供傳輸媒體及互連設(shè)備,為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。
2、數(shù)據(jù)鏈路層(Date Link)
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數(shù)據(jù)鏈路可以粗略地理解為數(shù)據(jù)通道。物理層要為終端設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及其連接。媒體是
長(zhǎng)期的,連接是有生存期的。在連接生存期內(nèi),收發(fā)兩端可以進(jìn)行不等的一次或多次數(shù)據(jù)通信。每次通信
都要經(jīng)過(guò)建立通信聯(lián)絡(luò)和拆除通信聯(lián)絡(luò)兩過(guò)程。這種建立起來(lái)的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系就叫做數(shù)據(jù)鏈路。而在物理
媒體上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)難免受到各種不可靠因素的影響而產(chǎn)生差錯(cuò),為了彌補(bǔ)物理層上的不足,為上層提供無(wú)
差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸,就要能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除,對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)是數(shù)據(jù)鏈
路層的基本任務(wù)。
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3、網(wǎng)絡(luò)層(Networt)
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網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)果。在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和線路交換的環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)層的功能沒(méi)有太大意義。當(dāng)數(shù)
據(jù)終端增多時(shí)。它們之間有中繼設(shè)備相連。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)終端要求不只是與惟一的一臺(tái)而是能和多臺(tái)終
端通信的情況,這就產(chǎn)生了把任意兩臺(tái)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接起來(lái)的問(wèn)題,也就是路由或?qū)?。另外?/p>
當(dāng)一條物理信道建立之后,被一對(duì)用戶使用,往往有許多空閑時(shí)間被浪費(fèi)掉了。于是人們自然會(huì)希望讓多
對(duì)用戶共用一條鏈路。為解決這一問(wèn)題,就出現(xiàn)了邏輯信道技術(shù)和虛擬電路技術(shù)。
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在具有開(kāi)放特性的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)備,都要配置網(wǎng)絡(luò)層的功能。現(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備主要
有網(wǎng)關(guān)和路由器等。
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、傳輸層(Transport)
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傳輸層是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),第一個(gè)端到端的層次,具有緩沖作用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量
不能滿足要求時(shí),它將服務(wù)加以提高,以滿足高層的要求;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量較好時(shí),它只用很少的工作
。傳輸層還可進(jìn)行復(fù)用,即在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接上創(chuàng)建多個(gè)邏輯連接。傳輸層也稱(chēng)為運(yùn)輸層。傳輸層只存在于
端開(kāi)放系統(tǒng)中,是介于低3層通信子網(wǎng)系統(tǒng)和高3層之間的一層,但是很重要的一層。因?yàn)樗怯稍炊说侥?/p>
的端對(duì)數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行控制從低到高的最后一層。
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5、會(huì)話層(Session)
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會(huì)話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會(huì)話,并能使會(huì)話獲得同步。會(huì)話層使用校驗(yàn)點(diǎn)可使通信會(huì)話在通
信失效時(shí)從校驗(yàn)點(diǎn)繼續(xù)恢復(fù)通信。這種能力對(duì)于傳送大的文件極為重要。會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層構(gòu)成開(kāi)
放系統(tǒng)的高3層,面對(duì)應(yīng)用進(jìn)程提供分布處理、對(duì)話管理、信息表示、恢復(fù)最后的差錯(cuò)等。
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6、表示層(Presertation)
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表示層的作用之一是為異種機(jī)通信提供一種公共語(yǔ)言,以便能進(jìn)行互操作。這種類(lèi)型的服務(wù)之所以需要,
是因?yàn)椴煌挠?jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)使用的數(shù)據(jù)表示法不同。在這種情況下,便需要會(huì)話層來(lái)完成這種轉(zhuǎn)換。通
過(guò)前面的介紹,我們可以看出,會(huì)話層以下5層完成了端到端的數(shù)據(jù)傳送,并且是可靠、無(wú)差錯(cuò)的傳送。
但是數(shù)據(jù)傳送只是手段而不是目的,最終是要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的使用。由于各種系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的定義并不完全相
同,最易明白的例子是鍵盤(pán),其上的某些鍵的含義在許多系統(tǒng)中都有差異。這自然給利用其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)
造成了障礙。表示層和應(yīng)用層就擔(dān)負(fù)了消除這種障礙的任務(wù)。
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7、應(yīng)用層(Application)
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應(yīng)用層向應(yīng)用程序提供服務(wù),這些服務(wù)按其向應(yīng)用程序提供的特性分成組,并稱(chēng)之為服務(wù)元素。有些可為
多種應(yīng)用程序共同使用,有些則為較少的一類(lèi)應(yīng)用程序使用。應(yīng)用層是開(kāi)放系統(tǒng)的最高層,是直接為應(yīng)用
進(jìn)程提供服務(wù)的。其作用是在實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時(shí),完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。
其服務(wù)元素分為兩類(lèi):公共應(yīng)用服務(wù)元素CASE和特定應(yīng)用服務(wù)元素SASE。CASE提供最基本的服務(wù),它成為
應(yīng)用層中任何用戶和任何服務(wù)元素的用戶,主要為應(yīng)用進(jìn)程通信、分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供基本的控制機(jī)制。
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使用下表描述每一層所提供的服務(wù)以及所使用的協(xié)議:
層
描述
協(xié)議
應(yīng)用層
定義了TCP/IP應(yīng)用協(xié)議以及主機(jī)程序與要使用網(wǎng)絡(luò)的傳輸層服務(wù)之間的接口
HTTP,Telnet,FTP ,TFTP SNMP, DNS ,SMTP等
傳輸層
提供主機(jī)之間的通訊會(huì)話管理,定義傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的服務(wù)級(jí)別以及連接狀態(tài)
TCP ,UDP ,RTP
網(wǎng)絡(luò)層
將數(shù)據(jù)裝入IP數(shù)據(jù)包,包括用于在主機(jī)間以及經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)所用的源和目標(biāo)地址信息。實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的路由
IP ,ICMP ,ARP ,RARP
網(wǎng)絡(luò)接口層
指定如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)物理地發(fā)送數(shù)據(jù),包括直接與網(wǎng)絡(luò)媒體直接接觸的硬件設(shè)備如何將比特流轉(zhuǎn)換為電信號(hào)
以太網(wǎng)幀中繼令牌環(huán)
了解TCP/IP核心協(xié)議:
1地址解析協(xié)議(ARP):實(shí)現(xiàn)IP地址到物理地址的轉(zhuǎn)換;
2 網(wǎng)際協(xié)議(IP):是無(wú)連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議,主要負(fù)責(zé)主機(jī)之間的尋址和選擇數(shù)據(jù)包的路由;
3網(wǎng)際消息協(xié)議(ICMP):通過(guò)ICMP,使用IP通信的主機(jī)和路由器可以報(bào)告錯(cuò)誤并交換受限控制和狀態(tài)信息;
4用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP):在主機(jī)之間提供輕便、快捷、不可靠地傳輸數(shù)據(jù);
5傳輸控制協(xié)議(TCP):提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)。
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UDP/ TCP比較:
UDP
TCP
無(wú)連接的服務(wù):在主機(jī)間不建立會(huì)話
面向連接的服務(wù):在主機(jī)間建立會(huì)話
UDP不能確?;虺姓J(rèn)數(shù)據(jù)傳遞或序列化數(shù)據(jù)
TCP通過(guò)確認(rèn)和按照順序傳遞數(shù)據(jù)來(lái)確保數(shù)據(jù)的傳遞
使用UDP的程序負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)傳遞的可靠性
TCP確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸
UDP非??欤哂械烷_(kāi)銷(xiāo)要求,支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信
TCP比較慢,具有更高的開(kāi)銷(xiāo)要求,只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
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1、IP地址分類(lèi):
??? IP地址分位五類(lèi):A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)、E類(lèi),其中A類(lèi)、B類(lèi)和C類(lèi)為基本類(lèi),D類(lèi)用于多播,E類(lèi)屬于保留類(lèi),現(xiàn)在不用。它們的格式如下(其中*代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)):
??? A類(lèi):0******* XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
??? B類(lèi):10****** ******** XXXXXXXX XXXXXXXX
??? C類(lèi):110***** ******** ******** XXXXXXXX
??? D類(lèi):1110**** XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
??? E類(lèi):1111**** XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
??? 這樣,A類(lèi)地址的范圍為:0.0.0.0-127.255.255.255
??? B類(lèi)地址的范圍為:128.0.0.0-191.255.255.255
??? C類(lèi)地址的范圍為:192.0.0.0-223.255.255.255
??? D類(lèi)地址的范圍為:224.0.0.0-239.255.255.255
??? E類(lèi)地址的范圍為:240.0.0.0-247.255.255.266
??? ◆ 幾個(gè)特殊IP地址
??? 網(wǎng)絡(luò)地址:IP地址中主機(jī)地址全為0的地址,如128.211.0.0。
??? 廣播地址:IP地址中主機(jī)地址全為1的地址,如128.211.255.255。
??? 環(huán)回地址:127.0.0.1,主要用于測(cè)試。
以太網(wǎng)
首部
(14)
IP首部
(20)
TCP首
部(20)
應(yīng)用數(shù)據(jù)
以太網(wǎng)
尾部(4)
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鏈路層:(以以太網(wǎng)為例,地址為48bit)
??? 1、 鏈路層的功能:
?? ◆ 為IP模塊發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào)
?? ◆ 為ARP模塊發(fā)送ARP請(qǐng)求和接收ARP應(yīng)答
?? ◆ 為RARP模塊發(fā)送RARP請(qǐng)求和接收RARP應(yīng)答
?? 2、 以太網(wǎng)的封裝,以太網(wǎng)IP數(shù)據(jù)報(bào)的封裝在RFC 894中定義的:
目的地址
(6)
源地址
(6)
類(lèi)型
(2)
數(shù)據(jù)(46-1500),包括IP、ARP、RARP
CRC
(4)
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最大傳輸單元MTU:
??? 以太網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度都有限制,其最大值為1500。鏈路層的這個(gè)特性叫做最大傳輸單元MTU。如果一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)比MTU大,那IP層就必須進(jìn)行分片,把數(shù)據(jù)報(bào)分為若干片。如果兩臺(tái)主機(jī)間的通信要通過(guò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí),那么每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的鏈路層可能有不同的MTU。重要的不是兩臺(tái)主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的MTU,重要的是兩臺(tái)主機(jī)路徑中的最小MTU,它被成為路徑MTU。
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IP路由選擇
??? 如果目的主機(jī)與源主機(jī)直接相連或都在一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)上,那么IP數(shù)據(jù)報(bào)就直接送到目的主機(jī)上。否則主機(jī)就會(huì)把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到一個(gè)默認(rèn)的路由器上,由該路由器來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報(bào)。IP層在內(nèi)存中有一個(gè)路由表,當(dāng)收到一份數(shù)據(jù)報(bào)并進(jìn)行發(fā)送時(shí),它都要對(duì)該表搜索一次。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)來(lái)自某個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí),IP首先檢查目的IP地址是否為本機(jī)的IP地址之一或者IP廣播地址。如果是這樣,數(shù)據(jù)報(bào)就被送到由IP首部協(xié)議字段所指定的協(xié)議模塊進(jìn)行處理,否則如果IP層被設(shè)置為路由器的功能,那么就對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),否則丟棄數(shù)據(jù)報(bào)
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Active Routes:
Network Destination??????? Netmask????????? Gateway?????? Interface? Metric
????????? 0.0.0.0????????? 0.0.0.0???? 192.168.59.1?? 192.168.59.58?????? 20
??????? 127.0.0.0??????? 255.0.0.0??????? 127.0.0.1?????? 127.0.0.1?????? 1
???? 192.168.59.0??? 255.255.255.0??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20
??? 192.168.59.58? 255.255.255.255??????? 127.0.0.1?????? 127.0.0.1?????? 20
?? 192.168.59.255? 255.255.255.255??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20
??????? 224.0.0.0??????? 240.0.0.0??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 20
? 255.255.255.255? 255.255.255.255??? 192.168.59.58?? 192.168.59.58?????? 1
Default Gateway:????? 192.168.59.1
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arp –a
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Interface: 192.168.59.58 --- 0x2
? Internet Address????? Physical Address????? Type
? 192.168.59.1????????? 00-23-89-ed-61-e4???? dynamic
? 192.168.59.36???????? c8-9c-dc-61-63-ff???? dynamic
? 192.168.59.42???????? c8-9c-dc-30-ec-ce???? dynamic
? 192.168.59.59???????? 00-24-7e-0f-43-19???? dynamic
? 192.168.59.65???????? c8-9c-dc-3f-b6-30???? dynamic
? 192.168.59.82???????? 44-37-e6-88-17-66???? dynamic
? 192.168.59.121??????? 44-37-e6-2b-2d-c5???? dynamic
? 192.168.59.187??????? 44-37-e6-2b-2b-d0???? dynamic
? 192.168.59.193??????? c8-9c-dc-61-64-06???? dynamic