一、ISO/OSI七层模型简介

• 上三层：应用层、表示层、会话层，是为用户提供服务的；
• 下四层：传输层、网络层、数据链路层、物理层，是为数据传递提供服务的；
• 数据发送是从上层向下层发送；数据接收是从下层向上层接收；
• 物理层的数据单位为比特，对数据进行实际传输。
• 数据链路层的数据单位为帧，基本最重要的帧数据就是MAC地址，即本地计算机的网卡地址，主要用于局域网连接；
• 网络层的数据单位为报文，报文中封装最重要的数据是IP地址，主要用于外网通信。
• 传输层的数据单位为TPDU，是传输协议数据单元；

二、OSI的七层框架详解

层	介绍
应用层	用户接口
表示层	数据的表现形式，将数据解码成二进制形式，及特定功能的实现：加密；
会话层	对应用会话的管理与同步
传输层	可靠与不可靠的传输、接收和发送数据端口的选择，传输前的错误检测、流控；
网络层	提供逻辑地址、选路，
数据链路层	将数据成帧，用MAC地址访问媒介，错误检测与修正；
物理层	设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等，网线主要靠1，3，2，6四根线来传输数据，最常用设备网线、网卡；

三、TCP/IP四层模型

3.1 TCP/IP模型与OSI模型的对应

3.2 TCP/IP四层各对应的网络协议

3.2.1 网络接口层

• 网络接口层与OSI七层模型中的物理层和数据链路层相对应，它负责监视数据在主机和网络之间的交换。
• TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行链接。
• 地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI七层模型的数据链路层。

3.2.2 网际互联层

• 网际互联层对应于OSI七层模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。
• 它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。
• 该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP，如PING命令）。

3.2.3 传输层

• 传输层对应于OSI七层模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。
• 传输层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据包协议（UDP）。
• TCP协议的三次握手
  

3.2.4 应用层

• 应用层对应于OSI七层模型的会话层、表现层和应用层，为用户提供所需要的各种服务。
• 主要协议有：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

3.3 数据发送的封装过程和接收的拆装过程

3.4 TCP/IP模型与OSI模型的比较

共同点

• OSI七层模型和TCP/IP四层模型都采用了层次结构的概念；
• 都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制；

不同点

• 前者是七层模型，后者是四层结构；
• 对可靠性要求不同，TCP/IP模型的可靠性更高；
• OSI模型是在协议开发前设计的，具有通用性，TCP/IP是先有协议集后再建立的模型，不适用于非TCP/IP网络；
• OSI模型只是理论上的模型，产没有成熟的产品，TCP/IP已经成为“实际上的国际标准”。

四、IP地址详解

4.1 IP地址分类

• 同网段之间用交换机进行通信；不同网段之间用路由进行通信；
• 1.0.0.0代表网络本身，1.255.255.255.255代表当前网络的广播地址，A类的第一个8位数相同就表示在同一网段，所以A类的最主机数为2^24-2；

五、子网掩码

• 子网掩码是与IP地址相对应的，不能单独使用；
• A,B,C类IP的子网掩码的使用，一般来说：A类为255.0.0.0，B类为255.255.0.0，C类为255.255.255.0
• 子网掩码的合理性，1是连续的，没有断开。
• 已知IP地址与子网掩码，计算网络地址与主机地址范围
  

六、端口号

6.1 TCP协议包头

6.2 UDP协议包头

6.3 常见端口号

应用层协议	端口号
FTP(文件传输协议)	数据传输：20，登录：21
SSH(安全shell协议)	22
telnet(远程登录协议)	23（明文传送，不建议开启）
DNS(域名系统)	53
http(超文本传输协议)	80
SMTP(简单邮件传输协议)	25
POP3(邮局协议3代)	110

6.4 查看本机启用的端口

可以看到TCP的端口大部分处于LISTENING监听状态，而UDP是直接发送数据的，不需要监听。

netstat -an

选项：
* a:查看所有连接和监听端口
* n:显示IP地址和端口号，而不显示域名和服务名

七、DNS作用

7.1 DNS介绍

• DNS(Domain Name System)称域名解析，又称名称解析；
• hosts文件优先级高于DNS解析；
• hosts文件名称解析效能下降，主机维护困难；DNS服务具有层次性和分布性；

7.2 DNS服务的解析过程

1. 客户机向DNS服务器发送域名查询请求；
2. DNS服务器告知客户机WEB服务器的IP地址；
3. 客户机与WEB服务器通信；

7.3 域名空间结构

7.4 DNS的查询过程

• 本地域名服务器进行的是递归查询，而根DNS服务器中是用的迭代查询；
• 递归查询：要么做出查询成功响应，要么做出查询失败的响应，一般客户机与服务器之间羽毛球递归查询，即当客户机向DNS服务器发出请求后，若DSN服务器本身还能解析，则会向另外的DNS服务器发出查询请求，得到结果后转交给客户机。
• 迭代查询：服务器收到一次迭代查询回复一次结果，这个结果不一定是目标IP与域名的映射关系，也可以是其它DNS服务器的地址，是和目标地址最接近的。

八、网关作用

8.1 简介

• 网关又称网间连接器，协议转换器；
• 网关是一种充当转换重任的服务器或路由器；
• 网关示意图：
  

8.2 网关的作用

• 网关在所有内网计算机访问的不是本网段的数据包是使用；
• 网关负责将内网IP转换为公网IP，公网IP转换为内网IP；