哪些是必备的计算机网络知识
计算机网络基础知识总结
一、每一层的协议
分层OSI分层 (7层):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP分层(4层):网络接口层、 网际层、传输层、 应用层。五层协议 (5层):物理层、数据链路层、网络层、传输层、 应用层。
每层协议如下物理层:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中继器,集线器,网关)数据链路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (网桥,交换机,虚拟机中的桥接bridge)网络层:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 (路由器route,虚拟机中的NAT模式)传输层:TCP、UDP、SPX会话层:NFS、SQL、NETBIOS、RPC表示层:JPEG、MPEG、ASII应用层:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS
每层协议作用物理层:通过媒介传输比特,确定机械及电气规范(比特Bit)数据链路层:将比特组装成帧和点到点的传递(帧Frame)网络层:负责数据包从源到宿的传递和网际互连(包PackeT)传输层:提供端到端的可靠报文传递和错误恢复(段Segment)会话层:建立、管理和终止会话(会话协议数据单元SPDU)表示层:对数据进行翻译、加密和压缩(表示协议数据单元PPDU)应用层:允许访问OSI环境的手段(应用协议数据单元APDU)
常用网络端口UDP: DNS(53) TFTP(69) SNMP(161)TCP: SMTP(25) TELNET(23) HTTP(80) FTP(20 21)
二、ARP-地址解析协议原理(网络层,IP地址到硬件地址的转换)
1.首先,每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表,以表示IP地址和MAC地址之间的对应关系
2.当源主机要发送数据时,首先检查ARP列表中是否有对应IP地址的目的主机的MAC地址,如果有,则直接发送数据,如果没有,就向本网段的所有主机发送ARP数据包,该数据包包括的内容有:源主机 IP地址,源主机MAC地址,目的主机的IP 地址
3.当本网络的所有主机收到该ARP数据包时,首先检查数据包中的IP地址是否是自己的IP地址,如果不是,则忽略该数据包,如果是,则首先从数据包中取出源 主机的IP和MAC地址写入到ARP列表中,如果已经存在,则覆盖,然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中,告诉源主机自己是它想要找的MAC地址2.1.RARP逆地址解析协议RARP是逆地址解析协议,作用是完成硬件地址到IP地址的映射,主要用于无盘工作站,因为给无盘工作站配置的IP地址不能保存。工作流程:在网络中配置一台RARP服务器,里面保存着IP地址和MAC地址的映射关系, 当无盘工作站启动后,就封装一个RARP数据包,里面有其MAC地址,然后广播到网络上去,当服务器收到请求包后,就查找对应的MAC地址的IP地址装入 响应报文中发回给请求者。因为需要广播请求报文,因此RARP只能用于具有广播能力的网络。
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三、在浏览器中输入www.baidu.com后执行的全过程
1.客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com 的IP地址为A,通过这个IP地址A,找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个http会话到A,然后通过TCP进行封包输入到网络层。
2.在客户端的传输层,把HTTP会话请求分成报文段,添加源和目的端口,如服务器使用80端口监听客户端的请求,客户端由系统随机选择一个端口如5000,与服务器进行交换,服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。
3.客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西,主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器,期间可能经过多个路由器,这些都是由路由器来完成的工作,通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器,其中用到路由选择协议
4.客户端的链路层,包通过链路层发送到路由器,通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址,然后发送ARP请求查找目的地址,如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了,然后发送IP数据包到达服务器的地址
四、DNS域名解析系统的过程
1、在浏览器中输入www.qq.com域名,操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系,如果有,就先调用这个IP地址映射,完成域名解析。
2、如果hosts里没有这个域名的映射,则查找本地DNS解析器缓存,是否有这个网址映射关系,如果有,直接返回,完成域名解析。
3、如果hosts与本地DNS解析 器缓存都没有相应的网址映射关系,首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器,在此我们叫它本地DNS服务器,此服务器收到查询时,如果要查询的 域名,包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析,此解析具有权威性。
4、如果要查询的域名,不由本地DNS服务器区域解析,但该服务器已缓存了此网址映射关系,则调用这个IP地址映射,完成域名解析,此解析不具有权威性。
5、如果本地DNS服务器本地区域文 件与缓存解析都失效,则根据本地DNS服务器的设置(是否设置转发器)进行查询,如果未用转发模式,本地DNS就把请求发至13台根DNS,根DNS服务 器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理,并会返回一个负责该*域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后,将会联系负 责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后,如果自己无法解析,它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址 (qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后,就会找qq.com域服务器,重复上面的动作,进行查询,直至找到 www.qq.com主机。
6、如果用的是转发模式,此DNS服 务器就会把请求转发至上一级DNS服务器,由上一级服务器进行解析,上一级服务器如果不能解析,或找根DNS或把转请求转至上上级,以此循环。不管是本地 DNS服务器用是是转发,还是根提示,最后都是把结果返回给本地DNS服务器,由此DNS服务器再返回给客户机。
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