一，概述

網(wǎng)絡(luò) = 軟件硬件
按照范圍分：廣域網(wǎng) WAN，城域網(wǎng) MAN，局域網(wǎng) LAN

1.層次結(jié)構(gòu)

為解決網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆彪s問題，使用分層處理

設(shè)計原則
獨立，靈活，相互解耦
OSI七層模型
只是個理論

TCP/IP四層模型

2.網(wǎng)絡(luò)拓撲

3.性能指標

100M光纖 === 12.5M/S （8倍）：網(wǎng)絡(luò)速度100Mbits/s
時間
發(fā)送時延：=數(shù)據(jù)長度/發(fā)送速率，發(fā)送速率受限于網(wǎng)卡
排隊時間：數(shù)據(jù)包在設(shè)備中等待處理的排隊時間
傳播時延：=距離/傳播速率，速率受限于介質(zhì)
處理時間：處理的時間
RTT：數(shù)據(jù)報文在端對端來回一次的時間，用來評估網(wǎng)絡(luò)性能
ping命令可以查看RTT時間

4.物理層

物理層連接設(shè)備，傳輸比特流
高電平是1，低電平是0，連續(xù)變化就是bits流
信道
往一個方向發(fā)送信息的媒體
一個通信電路包含一個發(fā)送和一個接收信道
單工信道：電視，收音機，只能接收
半雙工：都能發(fā)送和接收，但不能同時
全雙工：隨時發(fā)送接收
信道分用復(fù)用

5.數(shù)據(jù)鏈路層

封裝成幀
物理層只管比特流的傳輸
數(shù)據(jù)鏈路層：發(fā)送端會在一段數(shù)據(jù)前后添加特定標記，形成幀。接收端識別幀
首部控制字符：SOH
尾部控制字符：EOT
透明傳輸
即數(shù)據(jù)中如果包含幀首部和幀尾部的控制字符，當做不存在處理；
方法：如果數(shù)據(jù)包中有控制字符，在其前面增加轉(zhuǎn)義字符ESC
差錯檢測
判斷物理層的比特流是否有出錯
方法1：奇偶校驗碼（已過時）缺陷，出現(xiàn)錯誤的數(shù)量是偶數(shù)的時候檢測不出來
方法2：循環(huán)冗余校驗碼 CRC
數(shù)據(jù)鏈路層只檢測，不糾正，直接丟棄錯誤數(shù)據(jù)
MTU
數(shù)據(jù)鏈路層的最大傳輸單元maximum transmission unit
一般是1500字節(jié)，過大過小都影響效率（參考時延）
路徑MTU：數(shù)據(jù)鏈路中的MTU最小值
以太網(wǎng)協(xié)議
MAC地址：物理地址（硬件地址）有48位 => 命令：ipconfig /all查看
例：30-B4-9E-ED-85-CA（16進制，6對數(shù)）
以太網(wǎng)協(xié)議：五部分，目的地址，源地址，類型，幀數(shù)據(jù)，CRC
路由器根據(jù)目的地址查找硬件接口，若局域網(wǎng)找到目的地址，但是不知道詳細的硬件，會進行廣播，收到返回信息并記錄硬件接口，就打通了傳輸
但是做不到跨多個路由器在硬件間傳輸
做到這個需要下一章的IP協(xié)議

二，網(wǎng)絡(luò)層，協(xié)議篇

前言：虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) => 因為實際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通較為復(fù)雜，通過IP協(xié)議化繁為簡，屏蔽底層細節(jié)，網(wǎng)絡(luò)虛擬化，同時解決傳輸路徑問題（尋找最優(yōu)路徑）

1.IP協(xié)議

相對于數(shù)據(jù)鏈路層的MAC地址，網(wǎng)絡(luò)層中每個使用者也有個IP地址（點分十進制，長度32位）
不同點：MAC地址唯一，IP地址可變

協(xié)議詳解

4位版本：協(xié)議版本，目前是IPv4，雙方必須一致
首部長度：IP首部長度，4個字節(jié)，32位字，最大數(shù)值60
總長度：最大數(shù)值65535，IP首部 IP數(shù)據(jù)=IP數(shù)據(jù)報的最大長度
TTL：IP報文在網(wǎng)絡(luò)中的壽命，每經(jīng)過一個設(shè)備減一，等于零時必須丟棄報文
8位協(xié)議：表明IP數(shù)據(jù)攜帶的具體協(xié)議，TCP，UDP等
16位首部校驗和：校驗首部錯誤，出錯即丟棄

轉(zhuǎn)發(fā)流程

逐跳：hop by hop
路由表：有目的IP地址與下一跳IP地址組成
轉(zhuǎn)發(fā)流程：
下圖為例，一共經(jīng)歷三步；
其中每一步都經(jīng)歷了：①網(wǎng)絡(luò)層查詢路由表，確定下一跳，②將數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)鏈路層通過MAC地址發(fā)送，③下一跳接受到數(shù)據(jù)幀，把數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層查詢路由表，繼續(xù)往下走
其中，每一跳的MAC地址都發(fā)生變化，IP地址不變

20190823194456.jpg

2.ARP協(xié)議與RARP協(xié)議

ARP => address resolution protocol地址解析協(xié)議

類型：0806
使用ARP緩存表（IP，MAC一一對應(yīng)的表），將網(wǎng)絡(luò)層32位IP地址裝換為48位MAC地址
缺少對應(yīng)關(guān)系時，參看數(shù)據(jù)鏈路層廣播，獲得目標MAC地址，然后記錄下來；
查看ARP緩存表命令：arp -a
ARP數(shù)據(jù)封裝在數(shù)據(jù)幀中

20190823200334.jpg

RARP =>reverse address resolution protocol 逆地址解析協(xié)議

類型：8035

3.IP協(xié)議子網(wǎng)劃分

分類的IP地址

A、B、C三類
特殊主機號
全零：表示當前網(wǎng)絡(luò)段，不可分配給主機 => 1.0.0.0
全一：表示廣播地址，可以向當前網(wǎng)絡(luò)段所有主機發(fā)送消息 => 1.255.255.255
特殊網(wǎng)絡(luò)號：0和127，特殊網(wǎng)絡(luò)和回環(huán)地址，128.0和192.0.0
本地回環(huán)地址：127.0.0.1本機的虛擬接口，用來測試是否正常工作

劃分子網(wǎng) 與子網(wǎng)掩碼

再次細分網(wǎng)絡(luò)段，避免IP浪費
通過子網(wǎng)掩碼，判斷IP屬于哪個網(wǎng)絡(luò)號
子網(wǎng)掩碼：快速判斷IP屬于的網(wǎng)絡(luò)號
A類地址的子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0B
B類地址的子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0
C類地址的子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 或者 255.255.255.128
子網(wǎng)掩碼與IP地址的二進制，對位進行與運算，即可得網(wǎng)絡(luò)號