计算机网络基础

一、计算机网络基础

计算机网络学习的是什么？

1、 网络构架

厂商：思科、华为、锐捷、H3C、深信服（网络安全）、F5（负载均衡）
设备：路由器、交换机、防火墙、服务器（OA、DHCP、Wbe等）

2、 数据包的结构

传输：1010110
使用抓包软件：wireshark 工具； 要知道网卡哪块，可用ipconfig 命令查看。

掌握：通过wireshar抓包工具，抓到从真实网卡发出去的所有的数据包。
学会看数据包；Wireshar工具原理：自动二进制数转换成十六进制（0-F）。

3、进制转换

（二进制、十进制、十六进制）
128 64 32 16 8 4 2 1

 二进制–>十进制 （将二进制数放到上表中（从右至左）有1的则将数据相加）
例：100101 32+4+1=37
1110101 1+4+16+32+64+177
 十进制–>二进制（凑数法）
例：
100 64+32+4=1100100
128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 0 0 1 0 0

 十六进制数
原理o-F（0-15）
最小 0 0000
最大 15 1111
例：
101101010 0001 0110 1010=16A
掌握：二进制、十进制、十六进制互转

4、单位换算

 一个二进制数是有0、1表示：bit（特/位）
 8bit=1Byte（字节）
 带宽：100Mbps
 Bps=bit per second 表示一秒钟传输的数据包
1bps=表示1秒钟传输1个bit
1000bps=1kbps 1000 000bps=1000kbps=1MbPS
1000 000 00bps=1000 00kbps= 100Mbps
一个二进制数就是一个bit。例：100101=6bit; 2个十六进制数 1个字节。

二、OSI七层模型

OSI七层模型 TCP/IP参考模型
应用层 应用层
表示层
会话层
传输层 传输层
网络层 网络层
数据链路层 网络接口层
物理层（抓包是抓不到的）

1、物理层

1、物理层：与数据包没有任何关系。
设备：网线（双绞线）直通线、交叉线、全反线
直通线：连接不同种设备；路由器 交换机 （一端：568B,另一端568B）设备都可以自适应到直通线.
交叉线：连接同种设备； 路由器 路由器 （一端：568B，另一端：568A）。
工具:水晶头（RJ45）、网线刀； 做法：线序整理–>网线刀–>卡住；检查网线：测线仪。
协议：双方之间的约定。
网线：传输使用 1、2、3、6； 1、2（收发）；3、4（收发）；7、8供电（POE）；4、5语音。
网线类型：五类网线、六类网线、七、八类网线； 屏蔽网线；非屏蔽网线。
2、光纤
光纤分两类：单模、多模 （单模适合远距离传输，多模适合短距离传输。）
光纤线：单模、多模
光纤模块：单模、多模
带光口的网卡：网卡 只支持单模，只支持多模，都支持（两头一样模型）；有些光模块支持的厂商也不一样的。
速率：千兆的光模块、万兆的光模块
厂商：光模块厂商一致
3、集线器-hub
掌握：真实PC配置IP地址
Ping: 用于检测网络连通性的；

DNS:域名解析服务器。
作用：是把域名解析成IP地址。
Ipconfig /add 可以查看更详细的信息。如：8.8.8.8 谷歌的DNS； 114.114.114.114 电信
PING 发给服务器的数据包的大小是32Byte
时间：到服务器后，又从服务器返回，花费的时间。
时间的延迟的原因：
1、 本身客户端的问题；
2、 服务器本身的问题；
3、 互联网传输的问题；
Ping+ip -t 连续ping, Ctrl+C键 终止；
TTL:指生存周期。 作用：防止一个数据包在网络中永无止境的传递。
默认值： Windows 128；linx 64; 路由器：255
一个数据包每经过一台路由器，该值会减，减到0后，就丢弃。
例：ttl=53 离64最近的一个默认值去减
64-54=11 我到百度之间经过11台路由器
整个互联网，从源到目的当中经过的路由器不可能超过50台。
路由跟踪命令： tracert 如果网络有防火墙或者路由器做过策略会追踪不出的。
掌握练习：通过Wieshark抓包工具到ping的数据包。
Ping工具：基于ICMP协议工作
主要数据包：echo request ;echo reply
Ping的字节：32 字节 （但抓包74字节包含有包头）

广播：从一个接口收到的数据包，发送给出自己接收端口以外的所有接口。

第一次（hub）发送 它需要回包 下次再发送时乃然发给其他设备
Hub:是物理上的设备，已接受就发送。

2、 数据链路层

数据链路层：（交换机）

MAC地址表（交换机中有MACB表）。
MAC地址：物理地址。 用ipconig /all 进行查看
任何一个网卡都会有一个物理地址； OO-OC-29C-BB-85-E0 （48bit）六个字节。
华为模拟器基本配置
1、 连接CRT方法：

用户视图
system-view 进入系统视图
[Huawei]sysname R1 该设备名称
[Huawei]
Tab 键：补齐命令；display：用于查看的命令；？：当前状态下可以输入的命令；
:说明可以输入回车

G0/0/1 对应的MAC地址是:该接口下所链接的设备的MAC地址。
掌握：交换在什么情况下，会进行广播
1、 目的MAC地址，在MAC地址表中没有；
2、 目的MAC地址是一个特殊的MAC地址：广播MAC或者是组播MAC;
广播：MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF
3、 MAC地址表满了（一般是不会满的，除非受到攻击）。

交换机的原理:

基于原MAC地址进行学习，目的MAC地址进行转发。

PC1(1.1) ping PC2(1.2)怎么MAC地址呢？是ARP协议。
ARP协议
ARP表：记录IP地址对应的MAC地址；
Arp-a 查看pc机的ARP表；（微软的命令，arp默认存留分钟）
Arp-d 清除arp表
掌握：理解ARP,做实验抓到arp数据包。(rap 存留5分钟，MAC表300秒刷新。可用display mac-addrees 查看，改时间： [huawei]mac-address aging-time 5000(任意改时间)。（ARP是工作在E2之上的协议）

数据包
Ethernet II:以太网2，是数据链路层协议。14字节D6+S6+T2=14

二层：帧 以太网2帧头的大小是14 个字节 固定不变。
二层的局域网协议（网口）
协议：Ethernet 2（事实标准）、802.3 （法定标准，目前只用于生成树）
二层的广域网协议（串口）
PPP、HDLC FP

3、网络层

三层：包 主要的设备：路由器、三层交换机、PC
区分设备是数据链路层还是网络层
数据链路层：转发数据包都是根据MAC地址。
网络层：转发数据包都是根据IP地址。
交换机和路由器
1、 交换机是根据MAC地址来转换数据包的；路由器是根据IP地址来转发数据的。
2、 交换机是处理相同段之间的设备，路由器是处理不同网段之间的设备。

3、 交换机是转发广播
交换机是转发广播；路由器是会隔离广播。
修改设备名字
[Huawei] system name R
查看设备的接口
[R]display ip interface brief
[R] GigabitEthernet 0/0/0
1Gbps>1000Mpbs
一个接口要正常的工作，必须physical和protocl都要UP才行。
进入相应的接口下：
[R]interface GigabitEthernet0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
返回上一级
[R1-GigabitEthernet0/0/0] quit
简写
[R]int g 0/0/1
查看当前状态下输入过的命令
[R1-GigabitEthernet0/0/1] display this
删除接口下配置过的IP地址
[R]undo ip address
因为一个接口只能配置一个IP地址，所以在配置
保存
Save
保存做好的实验
1、 保存ENSP的图；
2、 Save
3、 再一次保存ENSP的图。
查看设备上所有的配置
IP协议：
1、 版本：4
2、 头长度：IP包头的长度、取值范围：20-60
3、 差分或代码默认情况下，尽全力而为。
4、 总长度：IP+ip上层的内容 payload(封装载荷)
最大传输单元=MTU, 默认是1500字节=pay
实际情况，最大数据包是1514字节。
5、 标识位：标识一个分片。
6、 标志位：有3个bit
第一个bit:保留；
第二个Bit；DF位如果一个数据包可以被分片置0，不可以被分片置1。
第三个Bit：MF位如果后续还有分片，那么就用1表示没有分片就是0。
7、 偏移量：重组分片的。
第一个分片：0
第二个分片：1480
第三个分片：2960
第四个分片：4440
8、 生存周期：
9、 协议：ICMP的协议号是1
作用：验证IP报头在传输过程中的完整性。
10、源ip地址
11、目的IP地址

4、传输层

只有两个协议：TCP UDP
重要：端口号 HTTP 基于TCP的80端口来进行工作（防火墙封端口）
Telnet 基于TCP 23 端口。一般通过telnet来远程管理路由器和交换机，做的所有操作是明文。
SHH 基于TCP的22 端口。做所有的操作，都是明文显示。（连接Linux服务器）
FTP：基于TCP 的21 端口，也可能有20端口（被动21，主动20或者21）
POP3
SMTP
在windows 下记录了所有的应用对应的端口。
（C:\Windows\system32\driveis\etc下的services文件）
实验：
开启路由器上的telnet功能