【Linux】网络基础常识{OSI七层模型 TCP IP 端口号各种协议}

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MAC地址：

MAC地址（Media Access Control Address）是媒体访问控制地址，也称为物理地址或硬件地址。它是由网络设备制造商在制造时分配给网络接口的，是全球唯一的。
MAC地址通常用于局域网中的通信，用于标识网络上的每一台设备。路由器等设备通过MAC地址来确定数据包应该发送给哪个物理接口。MAC地址是物理地址，与设备的物理接口直接相关。

二者之间的关系：

当一个数据包需要在网络中传输时，源设备会首先使用目标设备的IP地址来确定如何发送数据包。路由器会根据IP地址的路由信息，将数据包从一个网络转发到另一个网络，直到到达目标网络。
当数据包到达目标网络后，目标网络中的设备会使用MAC地址来确定数据包应该被发送到哪个具体的设备。如果源设备知道目标设备的MAC地址，它可以直接将数据包发送给目标设备；如果不知道，它会发送一个ARP（地址解析协议）请求来询问目标设备的MAC地址。
简而言之，IP地址用于在网络中定位设备，而MAC地址则用于在同一局域网中定位设备。二者协同工作，确保数据包能够正确地从源设备传输到目标设备。

ARP：IP ⇒ MAC

ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是一个网络协议，用于将32位IP地址转换为MAC地址。它通常用于局域网内部，特别是在IPv4网络中。ARP协议的主要功能是在只知道一个设备的IP地址时，找出其对应的MAC地址。

ARP的工作过程如下：

请求：当一个设备需要知道另一个设备的MAC地址时（通常是因为它想与那个设备通信），它会发送一个ARP请求。这个请求中包含目标设备的IP地址和发送请求设备的IP地址及MAC地址。
广播：ARP请求是以广播形式发送的，这意味着它会发送到局域网内的所有设备。
响应：目标设备在接收到ARP请求后，会检查请求中的IP地址是否与其自身的IP地址匹配。如果匹配，目标设备会发送一个ARP响应，其中包含其MAC地址。
更新ARP缓存：发送ARP请求的设备在接收到响应后，会将其存储在其ARP缓存中，以便将来可以直接使用，而不必再次发送ARP请求。
ARP协议在IPv4网络中非常重要，因为它允许设备在没有预先知道MAC地址的情况下进行通信。然而，IPv6网络使用了不同的机制（如邻居发现协议）来实现类似的功能，因此ARP在IPv6中并不使用。

需要注意的是，ARP协议有时也可能被用于网络攻击，如ARP欺骗或ARP泛洪攻击。因此，在配置和管理网络时，需要确保采取适当的安全措施来防范这些攻击。

1.2手机连接wifi的原理 + SSID与BSSID

手机连接wifi

基于无线网络技术和通信协议。

无线局域网技术：WiFi基于无线局域网（WLAN）技术，使用无线电波作为传输介质。无线路由器作为接入点，通过天线发送和接收无线电信号，实现与手机等设备的通信。

SSID与BSSID：每个WiFi网络都有一个唯一的SSID（服务集标识符），这是网络的名称，手机通过搜索并识别SSID来找到要连接的网络。同时，BSSID（基本服务集标识符）是无线路由器的MAC地址，用于标识特定的接入点。

认证与加密：为了确保网络安全，WiFi网络通常使用WPA2（Wi-Fi Protected Access 2）等安全协议进行身份验证和数据加密。手机在连接WiFi时，需要与无线路由器进行握手，通过密码或其他认证方式完成身份验证，然后建立安全的通信通道。

IP地址分配：一旦手机成功连接到WiFi网络，无线路由器会为其分配一个IP地址（通常是通过DHCP协议）。这个IP地址是手机在局域网内的唯一标识，用于与其他设备进行通信。

数据传输：手机通过WiFi连接后，就可以与路由器或其他设备进行数据传输。数据在传输过程中会经过调制和解调，以适应无线传输的需求。同时，通过一定的路由算法，数据包能够在网络中正确地找到目标地址。

综上所述，手机连接WiFi的原理涉及无线局域网技术、认证与加密、IP地址分配以及数据传输等多个环节。这些技术共同确保了手机能够安全、稳定地连接到WiFi网络，实现高速的无线数据传输。

SSID与BSSID

SSID和BSSID都是无线网络中的重要概念，它们在无线网络通信中扮演着不同的角色。

SSID，全称Service Set Identifier，即服务集标识。它主要用于标识无线网络的名称，用户可以通过搜索SSID来连接到特定的无线网络。对于公共网络（如咖啡店、机场等），SSID通常是公开可见的，任何设备都可以搜索到并连接。然而，在家庭或企业内部网络中，管理员通常会更改SSID，并且可以选择将其隐藏，以增加网络的安全性。但请注意，隐藏SSID并不意味着网络绝对安全，因为专门的工具仍可能发现隐藏的SSID。

BSSID，也称为Basic Service Set (BSS)的标识符，==>基本服务集标识符，是一个长度为48位的二进制标识符，用于识别不同的BSS。每个BSS都会被赋予一个唯一的BSSID。BSSID的主要优点在于它可以作为过滤之用，帮助设备在扫描无线网络时，确定哪个网络是可用的。由于BSSID是基于MAC地址生成的，因此它对于网络管理员来说非常有用，可以用于识别连接到网络的设备和监视网络的使用情况。此外，一些安全策略也可以基于BSSID来实现，例如将无线网络限制为仅允许特定的BSSID连接。

总的来说，SSID和BSSID在无线网络中各自扮演着重要的角色，SSID主要用于标识和连接网络，而BSSID则主要用于区分不同的基础服务集并识别连接到网络的设备。

1.3手机如何通过“数据/流量”上网？

当我们在手机上使用“数据/流量”上网时，实际上是手机通过移动通信网络（如2G、3G、4G、5G等）与其他设备进行数据传输和接收的过程。

手机通过数据/流量上网的原理主要依赖于无线通信技术和数据传输技术。首先，手机通过内置的无线网卡（如移动通信芯片）与附近的基站进行连接。这个连接是通过无线电波实现的，使用了蜂窝通信的技术。在连接建立后，手机可以将数据转换为无线数字信号，并通过选定的频道发送给基站。基站接收到信号后，会将其转发到运营商的核心网络。

核心网络由多个节点和服务器组成，通过高速光纤进行数据的传输和处理。当基站接收到手机发送的数据请求（如浏览网页、观看视频等）时，它会将这些请求转发到核心网络，并进一步转发到互联网上的相应服务器。服务器处理请求后，将相应的数据返回给基站，基站再将数据发送给手机。

同时，手机的IP地址是其在互联网上的唯一标识符，它帮助互联网上的设备找到手机并与其进行数据传输。这样，手机就可以通过数据/流量与互联网上的其他设备进行通信和交互，实现上网的功能。

需要注意的是，使用数据/流量上网会消耗手机的流量套餐中的配额，超出配额后可能需要支付额外费用。因此，在使用流量上网时，用户应关注自己的流量使用情况，并选择合适的套餐和流量管理策略。

总结来说，手机通过数据/流量上网是依赖于无线通信技术和数据传输技术的过程，它实现了手机与互联网之间的连接和数据交换，为用户提供了便捷的上网体验。