【Linux---22】网络基础③

网络层:

在复杂网络环境中,为每一条数据选择一条合适路径进行传输

而选择的路径是根据每一条数据中的目的端地址决定

并且路由选择也依托于良好的地址管理

ip协议特性解析:

协议字段信息:

    4位协议版本:指定IP协议的版本, 对于IPv4来说, 就是4

    4位头部长度:IP头部最大长度是60字节

    8位服务类型:4位TOS字段,最小延时, 最大吞吐量, 最高可靠性, 最小成本. 这四者相互冲突,只能选择一个

    16位数据报长度:包括IP头在内,一个IP报文的长度(2^16,64k)---一个udp报文的最大数据段大小为64k-20-8

    16位标识:

    3位标记:第一位保留,第二位置为1表示禁止分片,第三位表示更多分片

    8位TTL:数据报到达目的地的最大报文跳数,这个字段主要是用来防止出现路由循环

    8位上层协议:表示上层协议的类型

    16位校验和:CRC检验头部是否损坏

    32位源ip地址/目的ip地址:发送端和接收端

    40字节选项数据

地址管理:

ip地址的组成:

网络号+主机号

网段的划分:

早期的划分方式:A(0-127,低24位是主机号)/B(128-191,低16位是主机号)/C(192-223,低8位主机号)/D/E

现在的划分方式:CIDR

子网掩码:uint32_t,一个连续的由二进制1组成的数字

    1.子网掩码与ip地址与操作可以得到网络号

    2.子网掩码取反可以得到局域网中最大主机号   范围(0-最大主机号)

特殊的ip地址:主机号全为0/主机号全为1/127.0.0.1(本地回环)/255.255.255.255(全网广播)/0.0.0.0

组建私网的网络号:(10. * . * . *  )    (172.16. * . * ) -(172.31 . * . *)   (192.168 . * . *)

链路层:

以太网协议特性解析:

Ethernet协议字段信息:

    6字节目的端mac地址/源端mac地址

    2字节上层协议;

    CRC检验和

相邻设备的mac地址获取:通过arp协议获取

arp:介于网络层与链路层之间的协议,广播arp请求通过ip地址获取对端mac地址

mac地址本质:uint8_t[6] 无符号48位整数,网卡出厂时设定

MTU:最大传输单元—链路层控制的最大数据帧大小(不包括以太帧头和以太帧尾)

MSS:最大数据段大小(应用层数据大小,不包括任何数据头)

MTU对TCP的影响:

tcp在传输层三次握手的时候就会根据自身的mtu大小协商mss;取其中较小的乙方作为最大数据段大小

tcp在传输层会自动进行分段,不会在网络层进行数据分片

MTU对UDP的影响:

udp不会再传输层进行分段,数据若大于mtu,则会在网络层进行数据分片,到达对端主机后进行分片重组,一饿分片出错,整个udp报文将被丢弃,分片越多越危险

域名服务器的层级划分:

DNS:域名系统—进行域名解析(通过域名解析获取服务器ip地址)

根域名服务器—>顶级域名服务器—>二级域名服务器—>三级域名服务器…

域名的层级划分:

顶级域名(.com/.org/.gov/.edu/.cn/.jp)—>二级域名(baidu.com)—>三级域名(image.baidu.com)

域名的解析流程:

1.浏览器先在缓冲中查看域名对应关系

2.查看操作系统缓冲，解析hosts文件

3.本地DNS服务器（一般是自动获取运营商的本地DNS服务器）递归或者迭代去根域名服务器/二级域名服务器
  
  /三级域名服务器查找对应关系

ICMP协议:

是一个网络层协议,作用是进行网络探测

NAT技术:

网络地址转换服务,通常部署在网关设备上,对流经网关的数据进行地址替换(把源端地址替换位本机地址),为了让数据怎么出去就怎么回来

NAT和代理的区别：

1.NAT是部署在网关设备上，而代理服务可以部署在任意设备上

2.NAT服务工作在网络层，进行源地址替换，代理服务工作在应用层，要求源端先 将数据发给自己，自己在将数据交给对端