3_1 Linux网络基础

3_1 Linux网络基础

文章目录

• 3_1 Linux网络基础
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  • 1. 网络基础
  • • 1.1 网络的功能：
    • 1.2 网络的发展
    • 1.3 广域网与局域网
    • 1.4 网络中的重要设备
    • 1.5 网络中的常用的网络拓扑结构
    • 1.6 Tcp/Ip五层参考模型
    • 1.7 网络中传输数据的过程
    • 1.8 网络设备控制方式
    • 1.9 网络的地址
    • 1.10 主机之间通信的三要素
    • 1.11 网速
  • 2. 网络中的设备基础
  • • 2.1 交换机
    • 2.2 路由器
    • 2.3 DNS服务器
  • 3. 传输层的两个协议tcp、udp

1. 网络基础

1.1 网络的功能：

1. 资源共享
2. 信息传递
3. 增加可靠
4. 提高系统处理能力

1.2 网络的发展

1. 60年代：“分组交换”–> 提高数据传输效率
2. 70-80年代：“tcp/ip”–> 统一网络协议
3. 90年代：“web技术”–> 用户最容易享受的服务

1.3 广域网与局域网

1. 广域网（WAN）

   • 范围：几十到几千千米
   • 作用：用于连接远距离计算机网络
   • 应用：Internet（英特网）

2. 局域网（LAN）

   • 范围：一千米左右
   • 作用：用于连接较短距离计算机
   • 典型应用：企业网，校园网

1.4 网络中的重要设备

1. 交换机：连接设备入网，是设备能共享网络
2. 路由器：连接两个不同范围网络的设备

1.5 网络中的常用的网络拓扑结构

1. 星形拓扑：易于实现、易于扩展网络、易于排查故障、可靠性低
2. 网状拓扑：成本高、可靠性高

1.6 Tcp/Ip五层参考模型

1.7 网络中传输数据的过程

发送数据–>数据打包过程

应用层-->传输层-->网络层-->数据链路层-->物理层
pc发数据-->选择协议-->附加ip地址-->通过交换机转发-->网线网卡传输数据

接收数据–>数据解封过程

此过程为“发送数据”的逆过程

1.8 网络设备控制方式

1. 直接控制 控制台窗口
2. 远程控制 ssh

1.9 网络的地址

1. IPv4地址（IP address）

   • 作用：唯一的用来标识一个节点（连网设备）的网络地址；
   • 地址组成：32个的二进制组成；由网络位+主机位组成。

2. IP地址的分类：类型判断只需要看IP地址的第一个十进制位

• 特殊的ip地址
  • 127.0.0.1 本机回环地址
  • 0.0.0.0 严格说来，0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说，它就是一个“收容所”，所有不认识的“三无”人员，一律送进去。
  • 255.255.255.255 限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机。如果翻译成人类的语言，应该是这样：“这个房间里的所有人都注意了！”这个地址不能被路由器转发。
• 私有地址：这些地址被大量用于企业内部网络中。
  • 10.X.X.X、172.16.X.X～172.31.X.X、192.168.X.X

3. 子网掩码：位计算机标识IP地址的网络位与主机位，利用二进制的1标识网络位，利用二进制的0标识主机位

4. mac地址（物理地址或者硬件地址），不需要自定义，设备出厂时会携带。

   • 标识：使用16进制
   • 作用：来标识设备的唯一性，不可修改，全球唯一

1.10 主机之间通信的三要素

1. IP地址
2. 子网掩码
3. IP路由网络设备

1.11 网速

100M位/s(秒) --- 12.5M字节/s
1000M位/s   ---  125M字节/s

2. 网络中的设备基础

2.1 交换机

0. 交换机的作用：连接设备入网，使设备可以共享网络
1. 交换机工作原理：学习–>广播–>转发–>更新
2. 交换机属于数据链路层的设备（二层交换机）

4. 为解决广播泛滥，衍生出了vlan{Virtual LAN（vlan）虚拟局域网}和trunk技术

   • 广播域：指接收同样广播信息的节点的集合，比如实际环境中的办公室、教室等
   • 为什么用vlan：交换机的所有接口默认属于同一个广播域；随着接入设备的增多，网络中的广播增多，降低了网络的效率（广播泛滥问题）；为划分广播域引入了VLAN。
   • vlan的优点：广播控制（划分广播域）、增加安全、提高宽带利用率、降低数据传递延迟
   • trunk作用：为数据帧打上vlan标识，使不同vlan数据可以用一条链路传递（单一链路可以承载多个vlan的数据）

5. 三层交换机：同时具备交换机与路由器功能的强大网络设备，位于第三层的网络层

2.2 路由器

1. 路由器工作在网络层，让数据传输的更远。
   1. 网络层实现的功能：定义了IP地址
   2. 网络层重要的协议：
      1. icmp（英特网控制报文协议），ping命令就是icmp协议可以检测网络的各种状态
      2. ip：唯一的网络地址标识
2. 网关：一个网络设备通往另外一个网络设备，通常由路由器（具有路由功能的设备）承担

2.3 DNS服务器

• 域名解析系统，提供域名解析的机器。

3. 传输层的两个协议tcp、udp

1. 定义了端口号：65536个（0~65535）
2. 定义了tcp、udp两个协议

   1. tcp（传输控制协议）：可靠、效率低、面向连接

      三次握手	四次断开	标记
      用户syn–>服务器	用户fin–>服务器	syn 打算与对方建立连接
      服务器ack，syn–>用户	服务器ack–>用户	ack 确认
      用户ack–>服务器	服务器fin–>用户	fin 打算与对方断开连接
      	用户ack–>服务器

   2. 使用tcp协议传输数据的常见服务

      端口	协议	说明
      21	FTP	文件传输协议，用于上传下载
      22	SSH	用于远程登录，管理网络设备
      25	SMTP	简单邮件传输协议，用于发送邮件
      53	DNS	域名服务
      80	HTTP	超文本传输协议
      443	HTTPS	超文本传输协议，附带安全加密功能

   3. udp（用户数据报协议）：不可靠、效率高、无连接

   4. 使用udp传输数据的常见服务

      端口	协议	说明
      69	TFTP	简单文件传输协议
      53	DNS	域名服务
      123	NTP	网络时间协议