OSI七层模型/TCP/IP五层模型

L1层 物理层

设备：网线、光纤、网卡（MAC地址：表示的是这张网卡在局域网中的物理位置）

功能：传输介质、接收数据

bit：2进制 比特流

L2层 数据链路层****⭐⭐

设备：交换机、集线器

关键的技术：MAC地址 16进制 00-50-56-C0-00-08

MAC地址定义：网卡在生产出来时，会绑定一个MAC地址（物理地址：用于表示该网卡在局域网中的位置，通常情况下，MAC地址是不可更改的）

局域网内 网络设备之间的通讯，基于MAC地址寻找目标的物理位置（身份证号-固定）

L3层 网络层****⭐⭐

设备：路由器

关键技术：IP地址，192.168.110.1 十进制表示

IP地址定义：表示一个网络设备在万维网中的逻辑位置

万维网环境中，基于IP地址来寻找目标的逻辑位置（当前居住地-变化）

L4层 传输层****⭐⭐

设备：防火墙

协议标准：TCP UDP

TCP：在数据传输的完整性上，相对更安全一些

UDP：数据传输更快，但相对容易丢失

L５层　应用层

协议标准：HTTP、SMTP、DNS等等

小结：

数据传输时经历 的过程：

L1 物理层–》bit流传输

L2 数据链路层–》MAC地址进行寻址

L3 网络层–》IP地址进行寻址

L4 传输层–》TCP/UDP 协议（一个稳定/一个传输速度快）

L5 会话层（应用层）–》建立两端的会话连接

运维主要工作聚焦于下4层

每层网络设备/协议是那些，关键技术是什么，干什么用的(功能)

数据传输封装解封装过程

PC1—>>PC2

封装过程：

上层数据：今天吃什么

第一次封装：L4 传输层 （数据段）

传输协议 上层数据—》TCP/UDP 今天吃什么

第二次封装：L3 网络层 （数据包）

IP头部 传输协议 上层数据—》源IP 目标IP TCP/UDP 今天吃什么

第三次封装：L2 数据链路层 （数据帧）

MAC头部 IP头部　传输协议　上层数据—》源MAC　目标MAC　源IP 目标IP TCP/UDP 今天吃什么

第四次：转换成BIT流　二进制，通过物理介质传输

解封装过程

第一次：将BIT流转化成数据帧

第二次解封装：L2　数据链路层　查看目标MAC地址是不是自己的MAC地址

IP头部 传输协议 上层数据—》源IP 目标IP TCP/UDP 今天吃什么

第三次解封装：L３　网络层　查看目标IP地址是不是自己的IP地址

传输协议 上层数据—》TCP/UDP 今天吃什么

第四次解封装：L４　传输层　将上层数据传输给应用层展示

上层数据：今天吃什么

注：IP头部核心是源IP和目标IP；MAC头部核心是源MAC和目标MAC

小结：这个过程和发快递过程相似，需要有让快递小哥，快递站点，转运中心能够识别的地址，让他们知道在哪里收到的，要发往哪里

十进制、二进制的基本转换

简单举例：

1010B=110³+010²+110+010⁰=1010（十进制计算方法）

1010D=12³+02²+12+02⁰=10（二进制计算方法）

网段划分

子网掩码（有类地址）

二进制和十进制2种表达方式

最大位数：11111111.11111111.11111111.11111111=255

255.255.255.255

例子：192.168.110.1/24 192.168.110.1/16 192.168.110.1/8

​ 255.255.255.0 255.255.0.0 255.0.0.0

192.0.0.0/8 网络号（网络环境的一种专业术语）

11000000.00000000.00000000.00000000

192.0.0.0/8 100.0.0.0/8 网络号不同，也不在同一网络环境

网络链路的检测工具：ping

ping是最常用的 “网络链路检测工具"–比如说给百度（目标设备）“发一个小包裹并等回复”，通过是否收到回复、回复快慢，判断 “和百度之间的网络通不通、卡不卡”

用法：win+R打开运行框，输入cmd打开命令窗口，输入“ping www.baidu.com”然后查看是否收到回复，收到回复的时间快慢

ping–》ICMP 协议（互联网控制消息协议） 在网络层实现 “探测与响应” 的逻辑

协议–端口–功能的对应关系

应用层协议：

HTTP：超文本传输协议 端口号80 从百度（目标服务器）把网页拿过来到自己的服务器下载并查看

HTTPS：加密版本的HTTP协议 端口号443 在HTTP的基础上给数据加密，确保数据在传输过程中的安全

SMTP：发送邮件的协议 端口号25 帮你把邮件发送到邮件服务器再转发给目标服务器（只发不收）

DNS：域名翻译的协议 端口号53 帮你把常见的域名（www.baidu.com）翻译成计算机可识别的IP地址（比如180.101.49.12）

FTP：专门用来传输文件的协议 端口号21（控制）和20（数据） 帮你再电脑之间或者电脑和服务器之间上传或者下载文件

TFTP：是一个轻量级文件传输协议 端口号69（UDP）在局域网中快速传输小文件

SNMP：简单网络管理协议 端口号161、162 监控管理网络设备的状态

传输层协议：

TCP：⭐传输数据的核心协议 共用所有端口，不同应用会用不同端口 在数据传输的完整性上，相对更安全一些

UDP：⭐传输数据的核心协议 共用所有端口，不同应用会用不同端口 数据传输更快，但相对容易丢失

网络层协议：

IP：互联网协议 没有端口 设备的逻辑地址

ICMP：互联网控制消息协议 没有端口 简单来说就是告诉你IP传输中存在什么错误，要怎么处理

IGMP：互联网组管理协议 没有端口 核心作用是让设备 “加入或离开某个组播组”，实现 “一对多” 的数据传输（比如视频会议、直播、在线课堂）

ARP：地址解析协议 没有端口 将目标设备的IP地址翻译为MAC地址

RARP：反向地址解析协议 没有端口 将设备的MAC地址转换成IP地址

TCP的三次握手和四次挥手

SYN=1表示申请建立连接

ACK=1表示允许/同意请求

FIN=1表示断开连接

三次握手：

PC1–》PC2

1、PC1向PC2发出请求连接的请求–》SYN=1

2、PC2向PC1发出同意连接请求，并发出请求连接的请求–》ACK=1/SYN=1

3、PC1向PC2发出同意连接的请求–》ACK=1

四次挥手：

PC1–》PC2

1、PC1向PC2发出断开连接的请求，并且现在断开–》FIN=1/ACK=1

2、PC2向PC1发出同意断开连接请求–》ACK=1

3、PC2向PC1发出断开连接的请求，并且现在断开–》FIN=1/ACK=1

4、PC1向PC2发出同意断开连接的请求–》ACK=1

小结：为什么是三次握手，四次挥手：因为是在挥手（断开连接）的过程中存在一个半断开的状态（PC2可能有文件或者数据未传输结束）所以需要多一步。