网络笔记(一)
在同一个局域网两台主机是可以通讯的
任何一个在局域网的主机，在不欠运营商费用的情况下是可以直接访问公网上的任何一个主机
- 公网：所有人可以直接访问
协议：就像快递盒子上面的信息一样，包装快递的包裹在网络中就称为封装，当你拆快递的时候就相当于解包，快递员将包裹准确的发到你的手上就相当于分路。
- 封装，解包，分用
- 协议本质上就是一种约定
- 在网络当中我们的网络结构是以层状结构呈现的，分层的目的是为了更好的解耦。层状结构
- 在网络的分层结构中，同层可以认为自己在和对方进行通讯
- 就比如：A和B在打电话，A与B之间的通讯就视为为同层的，而A的手机和B的手机间的通讯就是同层的。
- 网卡(外设)中有一组寄存器用来接收网络中的数据
- 网卡是一个硬件，一旦网卡有数据时，网卡就会向CPU发送中断信号，当CPU收到信号之后操作系统也会收到信息
- 举例：外卖送餐，这里的网卡就可以理解成为外卖小哥，而当外卖小哥给你打电话取外卖时就相当于向CPU发送专断请求，而你就相当于CPU或者操作系统。而这时你非常的忙，将外卖取回来之后并没有立刻的去处理，这就叫做中断的上半部，只是将数据从外设拿到内存里。下半部是就是处理数据，在处理数据中就牵扯到网络分层，解包，分用(软件行为)。
网络初识
TCP：解决最严重的丢包问题，可靠性问题
IP：解决查找问题
局域网LAN：计算机数量多，通过交换机和路由器连接在一起
- 交换机：属于局域网上边的一个设备，在最底层将数据帧进行交换的不会跨网络传输
广域网WAN：将远隔千里的计算机连在一起
- 局域网与广局网，一个将数据传输的距离近，一个将数据传输的距离远
协议：就是约定，约定一个共同的标准，大家都来遵守，这就是网络协议。
网络协议初识
协议分层
打电话栗子
- 在网络当中我们的网络结构是以层状结构呈现的，分层的目的是为了更好的解耦。层状结构
- 在网络的分层结构中，同层可以认为自己在和对方进行通讯
- 就比如：A和B在打电话，A与B之间的通讯就视为为同层的，而A的手机和B的手机间的通讯就是同层的。
分层好处就是在于封装与解耦，封装完毕就可以实现层层解耦。
OSI七层协议
数据链路层也叫作网络接口层
TCP/IP是一组协议代名词，其中包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇
TCP/IP通讯采用5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求
TCP/IP五层模型（四层）
- 物理层: 负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
- 数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
- 负责传输具体操作过程
- 网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.
- 负责传输的路线的规划，为数据包选择路由
- 传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
- 不需要关心传输的具体过程，只需要关心传输的起始位置一样
- 应用层: 负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层
物理层一般考虑的较少，因此也可以称作TCP/IP四层模型
一般而言
- 对于一台主机, 它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容;
- 对于一台路由器, 它实现了从网络层到物理层
- 路由器：连接局域网，对网道网的数据进行转发，工作在网络层
- 对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层
- 交换机：划分碰撞域，有效解决数据碰撞
- 对于集线器, 只实现了物理层
- 集线器：放大信号的作用
网络传输基本流程
网络传输流程图
局域网通信
局域网（以太网）通信：在一个局域网中，所有的计算都会接收到某个计算机所发送的信息，只不过，在链路层就会去识别发送的对象是否与自己匹配，不匹配会直接将信息屏蔽。在局域网中，任何一个时刻只能有一台主机在往网上发送数据。
- 当局域网中有多个用户往网线发送信息时，就会进行冲突检测，然后执行冲突避免算法解决冲突。
- 在局域网中通信，每个主机在底层都有一个标识符，这个标识符就叫做MAC地址
- MAC地址是全球唯一的，可以理解成在网卡中的一个序列号
- 抓包工具：抓包就是将别人的包文件抓取出来（在局域网中）
数据在自定向下交付的时候就进行分装，而要封装就要添加每一层协议的包头，就比如应用层就要添加应用层的包头，那么应用层里边所搭载的数据就叫做应用层的有效载荷，任何一层的包头可以分为两部分，该层包头和该层的有效载荷，包头是当前层加的，有效载荷是上层给的。所以在网络传输时只要自定向下交付做封装就可以了，将自定向下交付的过程就成为封装。
封装：快递包装
报头：快递上面的包装信息
- 有效载荷：盒子中的包裹
将数据链路层的数据叫做数据帧，在IP层叫做数据报，在TCP层叫做数据段
除了最顶层协议，任何协议的报头当中必定要包含一个字段，这个字段表明要将自己有效载荷交给上一次的哪一种协议。只要有这个字段，就能准确将报办实现向上交付。将自己有效载荷交付个上层特定协议的过程，称为分用的过程。
▄︻┻┳═一…… ☆(>○<)
广域网通信
在IP报进行路由时，要先找到目标主机所对应的局域网。
路由器要至少连接两个局域网，所以至少有两个MAC地址，工作在网络层
网络中的地址管理
IP地址：
IP协议分为 IPV4与IPV6，一般情况下默认为IPV4
- IP地址是在IP协议中用来表示网络中不同主机的地址
- 对于IPV4来说，IP地址为4字节，32比特位
- 对于IPV6来说，IP地址为16个字节，128比特位
- IP地址一般使用“点分十进制”的字符串来表示，例如 192.168.1.1
- 用点分割的每一数字表示一个字节，范围是0-255；
MAC地址：真正意义上进行数据转发的，一直变化
MAC地址是用来识别数据链路层中相连的节点
MAC地址是48个比特位，6个字节
- 一般用16进制数字加上冒号的形式表示，例如：08:00:27:da:28
- 在网卡出厂时就确定了, 不能修改mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)