网络层

　　大家都经常听到Http协议、TCP/IP协议，UDP协议等等很多协议，这都是一些既熟悉又陌生的词，很多同学不理解这些协议是做什么的？好吃吗？不用协议行不行？这些协议有什么区别？今天我们就来聊聊这个话题~为了内容上更趣味性，就说说我身边的人——邓哥。 　　话说邓哥平生，稳久必浪，浪久必稳。有一天，你们成哥给邓哥介绍了一个女朋友，名叫：赵铁锤~邓哥虽然平时抽烟喝酒烫头，但是性格还是比较内向的~所以决定先进行书信交流~ 　　这时邓哥和铁锤妹妹就相当于两个软件或者两个程序，邓哥想给铁锤妹妹送信，就好像是两个软件或程序要进行通信，如果我们就拿浏览器和服务器之间的通信来举例，那么邓哥就相当于是浏览器，铁锤妹妹就相当于是服务器上的程序，这些程序或软件我们称之为应用层 　　于是邓哥找来了思彤来送信，但是成哥担心思彤把信送错了人，所以提前向邓哥和铁锤妹妹约定了暗号。 　　这个暗号就好比是应用层协议，比如：Http协议，当然应用层协议还有很多，包括DNS协议（域名解析），FTP协议（文件传输），SMTP协议（邮件传输）等等 　　如果送信时送错了地方，思彤把信送给铁锤妹妹的隔壁邻居老王，思彤说出暗号的上半句：“天王盖地虎”。对方一定会觉得这人脑子有病，肯定就不会收。只有能够认识这个暗号的人，才会收这封信。 　　就像是能识别Http协议的程序才能解读Http协议里传输的数据内容 　

1、物理层是OSI参考模型的最低层，它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。它主要关心的是通过物理链路从一个节点向另一个节点传送比特流，物理链路可能是铜线、卫星、微波或其他的通讯媒介。 2、数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单元称为数据帧。该层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的数据链路。此外，数据链路层还要协调收发双方的数据传输速率，即进行 流量控制 ，以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。 3、网络层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元称为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题，即通过路径选择算法（路由）将数据包送到目的地。 4、传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和 流量控制 等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。 5、会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念。 6、表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出

物理层是OSI参考模型的最低层，它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。它主要关心的是通过物理链路从一个节点向另一个节点传送比特流，物理链路可能是铜线、卫星、微波或其他的通讯媒介。 数据链路层 数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单元称为 数据帧 。 数据帧中包含 物理地址 （又称MAC地址）、控制码、数据及校验码等信息。该层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的 数据链路 。 此外，数据链路层还要协调收发双方的 数据传输速率 ，即进行流量控制，以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。 网络层 ( 网络层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元称为 数据包 或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题，即通过 路径 选择算法（ 路由 ）将数据包送到目的地。另外，为避免 通信子网 中出现过多的数据包而造成 网络阻塞 ，需要对流入的数据包数量进行控制（ 拥塞控制 ）。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时，还要解决网际互连的问题。 传输层 传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的

网络层有四个协议：ARP协议，IP协议，ICMP协议，IGMP协议。 ARP协议为IP协议提供服务，IP协议为ICMP协议提供服务，ICMP协议为IGMP协 议提供服务。 ARP协议：将IP地址通过广播，目标Mac地址是FF-FF-FF…解析目标IP地址的Mac 地址。（局域网中）通过arp -a可以查看Mac地址。 网络执法官软件通过动态更改主机Mac地址，实现arp欺骗，使两台主机不能通讯 arp -s ip地址 Mac地址 静态绑定Mac地址，可以阻止arp欺骗，点本地连接，支 持，修复，可以清除静态Mac地址。 使用ICMP协议的命令： ping （packet Internet grope） 因特网包嗅探器。 ping 时间：查看延迟 TTL（生存时间）： linux 64 Windows 128 Unix 256 每经一个路由器减1，所以通过TTL 可以粗略的判断对方的操作系统 1 2 3 ping -t 一直ping ping -l 字节大小 ping多大数据包 pathping 跟踪数据包路径， 计算丢包情况。 tracert 到站点经过的路由 来源： https://www.cnblogs.com/hjw459/p/11937632.html

网络按照覆盖范围可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。 OSI参考模型将整个网络的通信功能分为七层，由低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 严格对等层通信，对等层相同协议。 网络层地址是由网络地址和主机地址两部分地址组成的，网络地址是全局唯一的。 来源： https://www.cnblogs.com/wdn135468/p/11937298.html

传输层位于应用层和网络层之间,为终端主机提供端到端的连接,以及流量控制(由窗口机制实现)、可靠性（由序列号和确认技术实现）、支持全双工传输等。传输层协议有两种：TCP和UDP。 虽然TCP和UDP都使用相同的网络层协议IP，但是TCP和UDP却为应用层提供完全不同的服务。 来源： https://www.cnblogs.com/liufuyang/p/11936374.html

《计算机网络-自顶向下方法》学习笔记 网络安全萌新从头开始学习计算机网络 因特网的协议栈由5个层次组成 物理层 链路层 网络层 运输层 应用层 应用层 应用层是网络应用程序及它们的应用层协议存留的地方，它包括许多协议，例如HTTP、SMTP和FTP等。 应用层协议分布在多个端的系统上，一个端系统中的应用程序使用协议与另一个端系统中的应用程序交换信息的分组。 应用层的信息分组称为 报文(message) 运输层 因特网的运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。因特网中有两个运输协议，即TCP和UDP，两个都可以运输应用层报文。 TCP是面向连接的，这种服务包括了应用层报文向目的地的确保传递和流量控制，TCP也将长报文划分为短报文，并提供拥塞控制机制，因此当网络拥塞时，源地址会抑制其传输速率。 UDP协议提供无连接服务，这是一种不提供不必要服务的服务，没有可靠性，没有流量控制，也没有拥塞控制。 运输层分组称为 报文段(segment) 网络层 网络层的分组称为 数据报(datagram) 因特网的网络层把数据包从一台主机移动到另一台主机。在一台源主机中的因特网运输层协议向网络层递交运输层报文段和目的地址。 网络层中包括IP协议，该协议定义了数据包中的各个字段以及端系统和路由器如何作用于这些字段。 链路层 因特网的网络层通过源和目的地之间的一系列路由器路由数据包

信号的传输总要符合一定的协议(protocol)。比如说长城上放狼烟，是因为人们已经预先设定好狼烟这个物理信号代表了“敌人入侵”这一抽象信号。这样一个“狼烟=敌人入侵”就是一个简单的协议。协议可以更复杂，比如摩尔斯码(Morse Code)，使用短信号和长信号的组合，来代表不同的英文字母。比如SOS(***---***, *代表短信号，-代表长信号)。这样"***= S, ---=O"就是摩尔斯码规定的协议。然而更进一层，人们会知道SOS是求助信息，原因是我们有“SOS=求救”这个协议存在在脑海里。所以"***---***=SOS=求救"是一个由两个协议组成的分层通信系统。 使用Morse Code的电报机 计算机之间的通信也要遵循不同层次的协议，来实现计算机的通信。 物理层(physical layer) 所谓的物理层，是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。这些媒介可以传送物理信号，比如亮度、电压或者振幅。对于数字应用来说，我们只需要两种物理信号来分别表示0和1，比如用高电压表示1，低电压表示0，就构成了简单的物理层协议。针对某种媒介，电脑可以有相应的接口，用来接收物理信号，并解读成为0/1序列。 连接层(link layer) 在连接层，信息以帧(frame)为单位传输。所谓的帧，是一段有限的0/1序列。连接层协议的功能就是识别0/1序列中所包含的帧。比如说

1.IP协议 IP协议是TCP/IP协议的核心，所有的TCP，UDP，IMCP，IGMP的数据都以IP数据格式传输。要注意的是，IP不是可靠的协议，这是说，IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制，这被认为是上层协议：TCP或UDP要做的事情。 1.1 IP地址 在数据链路层中我们一般通过MAC地址来识别不同的节点，而在IP层我们也要有一个类似的地址标识，这就是IP地址。 32位IP地址分为网络位和地址位，这样做可以减少路由器中路由表记录的数目，有了网络地址，就可以限定拥有相同网络地址的终端都在同一个范围内，那么路由表只需要维护一条这个网络地址的方向，就可以找到相应的这些终端了。 A类IP地址: 0.0.0.0~127.255.255.255 B类IP地址:128.0.0.0~191.255.255.255 C类IP地址:192.0.0.0~239.255.255.255 1.2 IP协议头 这里只介绍:八位的TTL字段。这个字段规定该数据包在穿过多少个路由之后才会被抛弃。某个IP数据包每穿过一个路由器，该数据包的TTL数值就会减少1，当该数据包的TTL成为零，它就会被自动抛弃。 这个字段的最大值也就是255，也就是说一个协议包也就在路由器里面穿行255次就会被抛弃了，根据系统的不同，这个数字也不一样，一般是32或者是64。 2.ARP及RARP协议 ARP

网络层 在复杂的网络环境中确定一个合适的路径（路由选择） 网络层的目的是实现俩个端系统之间的数据透明传输，具体工能包括寻址，路由选择，连接的建立，保持和终止。 IP协议： 基本概念： 主机：配有IP地址，但不进行路由控制的设备 路由器：配有IP地址，又能进行路由控制的设备 节点：主机和路由器的统称 IP协议的功能 寻址和路由（根据对方的IP地址，寻找出最佳的路径传输信息） 传递服务 不可靠　（IP协议只是尽最大努力去交付，可靠由上层TCP协议提供） 无连接　（事先不建立会话） 数据包的分片和重组 IP协议头格式： ４位版本号：指定IP协议的版本，对于IPV４来讲，就是４ ４位首部长度：IP首部长度是多少各３２ｂｉｔ，也就是length＊４　的字节数，IP头部最大长度是６０字节 ８位服务类型： 　　　３位优先权字段（已经弃用） 　　　４位TOS字段：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本（这四者冲突，只能选择一个） 　　　１位保留字段，必须为０ １６位总长度：IP数据报整体占多少个字节 １６位标识：是一个标识，唯一标识主机发送的报文，如果IP报文在数据链路层被分片了（IP报文长度大于MTU），则每一片里的这个标识（id）都是一样的 ３位标志： 　　　第一位：保留 　　　第二位：是否允许分片（置０：允许，置１：不允许），如果置１，但是IP报文长度超过MTU则被丢弃 　　　第三位