网络层

转载 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1596373286946216952&wfr=spider&for=pc 我们继续第一监控系列网络知识的分享，前面写了两篇原创，介绍了以太网和以太网交换机，交换机的转发原理。 1，以太网和交换机 2，交换机转发原理 我们这里纯粹是知识分享，看完文章你可能都懂了，但是去考专业考试肯定不行的哈，因为我们忽略了很多记忆的东西。 上次我们说到网络七层模型，几乎所有的网络专业课程都会从要求你记住每层的名字和当中包含的协议开始的，但是我们只是用到哪层，看看这张图就可以了。 从低到高，1-4层称为底层，5-7称为高层，每层都有自己负责的工作，然后把指令传到上一层。 比如第一层，物理层，顾名思义，就是物理连接层了，我们弱电安防人接触的最多了，网线、光纤、网卡等这些前期工作都是物理层的工作了。 第二层，数据链路层，是同步数据，指定MAC方法。最常见的链路层的设备就是交换机了。 第三层，网络层，指定地址，选择传送路径。路由器工作在网络层。第四层到第七层分别是传输层、会话层、表示层、应用层。 我们通过上面的网络模型，引出路由器的概念。 路由器(Router)，是连接网络中各种不同设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽，目前路由器已经广泛应用于各行各业

1 、传输层存在的必要性 由于网络层的分组传输是不可靠的，无法了解数据到达终点的时间，无法了解数据未达终点的状态。因此有 必要 增强网络层提供服务的服务质量。 2 、引入传输层的原因 面向连接的传输服务与面向连接的网络服务类似，都分为建立连接、数据传输、释放连接三个阶段；编址、寻址、流控制也是类似的。无连接的传输服务与无连接的网络服务也非常类似。一个很显然的问题：既然传输层的服务与网络层的服务如此相似，那么为什么我们还要两个独立的层呢？ 原因在于：传输层的代码完全运行在用户的机器上，但是网络层主要运行在由承运商控制的路由器上。试想以下几种情况？ ① 网络层提供的服务不够用； ② 频繁的丢失分组； ③ 路由器时常崩溃。 用户在网络层上并没有真正的控制权 ，所以他们不可能用最好的路由器或者在数据链路层上用更好的错误处理机制来解决服务太差的问题。唯一的可能是在网络层之上的另一层中提高服务质量。这就是传输层存在的必要性 。 传输层的重要性：不仅仅是另外一层，它是整个协议层次的核心所在。如果没有传输层，那么分层协议的整个概念将变得没有意义。 传输层的任务：在源机器和目标机器之间提供可靠的、性价比合理的数据传输服务，并且与当前使用的物理网络完全独立。 3 、传输层的功能 数据传送，不关心数据含义，进程间通信。 弥补高层（上3层）要求与网络层（基于下3层）数据传送服务质量间的差异（差错率

请你描述一下七层网络模型 物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层 1） 物理层：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输 2）数据链路层：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路 3）网络层提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连且决定最佳路径，并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。 4）传输层：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文 5）会话层：任务就是向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。 6）表示层：它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层 7）应用层：应用层为用户提供的服务和协议有：文件服务、目录服务、文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子邮件服务（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等 请问ping工作在哪一层，端口多少？ ping基于ICMP协议，工作在网络层，没有端口。端口是基于传输层的。 传输层与网络层的区别？ 网络层为不同主机提供通信服务，而传输层为不同主机的不同应用提供通信服务 网络层只对报文头部进行差错检测，而传输层对整个报文进行差错检测 每一层的协议如下： 物理层：RJ45、CLOCK

操作系统基础 　　操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 注：计算机(硬件)－>操作系统－>应用软件 　　具体链接如下： http://www.cnblogs.com/wj-1314/p/8302269.html 网络通信原理 ——互联网的本质就是一系列的网络协议 　　一台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使用了，然而你也只能自己使用， 每个人都拥有一台自己的机器，然而彼此孤立，那么如何把每个人都联系在一起呢？ 　　如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上 就是一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议， 总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite). 互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。 　　 ——网络层次划分 　　为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络， 国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型 （Open System Interconnection/Reference

　 　OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯，因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。完成中继功能的节点通常称为中继系统。一个设备工作在哪一层，关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时，是以MAC头部来决定转发端口的，因此显然它是数据链路层的设备。具体说: 物理层：网卡，网线，集线器，中继器，调制解调器 数据链路层：网桥，交换机 网络层：路由器 网关工作在第四层传输层及其以上 　　集线器是物理层设备,采用广播的形式来传输信息。 　　交换机就是用来进行报文交换的机器。多为链路层设备(二层交换机)，能够进行 地址学习 ，采用 存储转发 的形式来交换报文.。 　　路由器的一个作用是 连通不同的网络 ， 另一个作用是选择信息传送的线路 。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率。 交换机的工作原理 　　交换机拥有一条很高带宽的内部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在则广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。

应用层(数据-数据单元-消息(message)或数据(传输是进行分组形成报文)--位于应用层的信息分组称为报文(可封装成数据包、帧来传输))--网关属于应用层 网络服务与最终用户的一个接口。 协议有：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP -------- 表示层 数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层） 格式有，JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等 ------- 会话层 建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层） 对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话 ========================================= 传输层(数据-数据单元-数据段(segment)--数据流被分割成小块，传输层报头被创建并放在数据字段前面的报头中，此时的数据块称为数据段（一种PDU）) 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。 协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层 ========================================== 网络层(数据-数据单元-数据包(packet)---局域网中数据帧包括了数据包) 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。 协议有：ICMP IGMP IP（IPV4 IPV6）

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

交换机的分类 1、按照管理划分 网管交换机 非网管交换机 2、按照工作层次分 2层交换机 数据链路层 3层交换机 网络层 4层交换机 可以依靠传输层的端口进行转发 3、按照网络拓扑结构分 1、接入层交换机 ： 将计算机和终端接入网络 2、汇聚层交换机： 数据包过滤，协议转换，流量负载和路由 3、核心层交换机： 网络骨干构建高速局域网 4、按交换方式划分 直通式交换 存储转发式交换 无碎片转发交换 冲突域和广播域 网桥，交换机，路由器能隔离冲突域 路由器，3层交换机能隔离广播域 VLAN 1、VLAN配置 虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点： 网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动；可提高网络的安全性。 2、VLAN划分方法 1、按端口划分VLAN 许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。 2、按MAC地址划分VLAN

首先来看一下IP协议在实际中的位置: 我们只关系流程，不关系当前具体的服务类型 1、IP协议概述 作用： 从上图或从应用层->运输层->网络层->链路层来看,IP协议属于网络层,也就是作为运输层(UDP等)和链路层(以太网)沟通的桥梁。 特点： IP协议提供的是不可靠和无连接的数据报传递。 什么是不可靠？不可靠意味着不保证当前的数据报成功送到目的地 什么是无连接？无连接意味着对发送后的数据不再维护其状态信息 注：IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议(桥梁、通信协议) 2、IP协议-首部说明 注1.关于TOS服务类型： 注2.关于首部长度字段说明： 1.字段为16位说明IP数据报最长可达65535字节，尽管如此，大多数链路层都会进行 分片操作 （后续讲解） 2.字段存在原因：上文的RFC定义的以太网数据帧长最小为46字节，此处的IP数据报真实的内容可能小于46字节 （注意：此时其他字节需填充凑齐46字节） 注3.校验和计算方式： 略 注意：所有TCP/IP首部所有的传输都采用大端模式即：高位在低比特位，读值直接采用顺序读取,小端模式则相反（对应于网络编程API：htons系列）。 3、IP层数据的传递-IP路由选择（路由表描述） 1.路由是什么 在网络层(IP层)中，普通的服务器既可以被配置成主机也可以被配置为路由器，而主机和路由器的本质区别在于：

作者：Vamei 出处：http://www.cnblogs.com/vamei 严禁任何形式转载。 我们已经讲解了物理层、连接层和网络层。最开始的 连接层协议 种类繁多(Ethernet、Wifi、ARP等等)。到了 网络层 ，我们只剩下一个IP协议(IPv4和IPv6是替代关系)。进入到传输层(transport layer)，协议的种类又开始繁多起来(比如TCP、UDP、SCTP等)。这就好像下面的大树，根部(连接层)分叉很多，然后统一到一个树干(网络层)，到了树冠(传输层)部分又开始开始分叉，而每个树枝上长出更多的树叶(应用层)。我们在 网络层 已经看到，通过树干的统一，我们实现了一个覆盖全球的互联网络(Internet)。然而，我们可能出于 不同的目的 利用这张“网”，随之使用的方式也有所区分。不同的传输层协议(以及更多的应用层协议)正是我们 使用“网”的不同方式 的体现。 网络分层的“艺术”观点 传输层最重要的协议为TCP协议和UDP协议。这两者使用“网”的方式走了两个极端。两个协议的对比非常有趣。TCP协议复杂，但传输可靠。UDP协议简单，但传输不可靠。其他的各个传输层协议在某种程度上都是这两个协议的折中。我们先来看传输层协议中比较简单的UDP协议。我们将参考许多之前文章的内容(协议森林 01 , 03 , 05 )。 UDP协议简介 UDP ( User