云计算网络工程笔记——网络基础-Toy模板网

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云计算笔记(一)
应用层：人机交互
表示层：将“编码”----二进制
网络层：
介质访问控制层
物理层：物理硬件

加量：数据传
人类最早的网络----对等网

网络变大
1.距离变长
网线：RJ-45 双绞线(max100m)
中继器----放大器(放大电信号) 波形失帧

2.节点增加
直线型拓扑／总线型拓扑
环形拓扑
树状拓扑
波环型拓扑／全网状拓扑
星型拓扑

节点增加-----HUB集线器网络集线器
1.资源占用
2.安全问题
3.地址
4.冲突问题

地址---唯一格式相同----MAC 地址----48 位二进制构成以16 进制显示出厂既烧录全球唯一

MAC 在四层车间结构中

冲突解决：CSMA／CD----载波侦听多路访问／冲突检测-------排队机制

机制解析：
1．首先使用监听功能，当发现有消息正在发送时，停止自身的消息发送，并进行监听排队，随时准备进入下一个阶段。
2．当前消息发送完成时，立刻发送自身消息

3．当消息相撞时，会互相给对方发送一个随机的阈值，因为是随机发送的，所以会有大小区分，达到阈值时，发送自身消息，这样就规避了冲突问题。

1．无限的传输距离
2.没有冲突﹣---﹣所有节点都可以同时发送信息
3．形成单播﹣-﹣一对一的进行数据传输
4.提高端口密度

网桥-----交换机---工作在介质访问控制层

Bp／s 比特=二进制字节
8位二进制=1bt
1024字节=1kb
1024kb=1mb

速率公式：约等于 (带宽／8)×85%

交换机的工作原理：(增加端口密度)
MAC地址:只能在本区域
IP则跨区域
1．当数据帧进制交换机后，交换机会光查看数据的源 MAC 地址并于进入交换机的接口进行映射并将记录记载在自己的 MAC 地址表中；在根据数据帧中的目标 MAC 地址查询自己的 MAC 地址表；若表中存在记录，则按照记录直接进行单播。
2．若没有记录，则泛洪该数据
泛洪：向除了进入接口以外的所以有接口进行发送(广播域=泛洪区域)(广播行为!=泛洪行为)
MAC 地址表老化时间：300秒

路由器---全球互联
Cisc----思科
路由器所产生车间---网络层---诞生IP---使用IP地址
路由器每个接口都是泛洪范围边界
逻辑地址(临时使用，在某个范围内使用)
IPv4：第四版ip地址(跨区域)
IPv4：32位二进制构成选用点分十进制标识8位一分存在网络位和主机位的区分
00000001=1 11000000=192
00000010=2 10010001=145
00000100=4 00001010=10
00001000=8
00010000=16
00100000=32
01000000=64
10000000=128
直接和前面加
10.10.198.95=00001010.00001010.11000110.010
11111
每个IP地址都有自己的子网掩码
子网掩码特征：由连续的1和0构成

多个地址中：
子网掩码连续1所对应的二进制相同，才在相同位置。
如子网掩码为255.255.1.1=11111111.11111111.00000001.00000001
196.196.2.3
196.196.5.2
在同一个区域

ARP：地址解析协议：通过一种地址获取另一种地址的协议
ARP工作原理:ARP先通过广播发送请求包，所有收到广播包的设备都将源IP和源MAC地址的映射关系记录在本地的ARP缓存表中，然后再查看请求IP是否是自己，若不是则丢弃，若是，则以单薄的形式进行回复。在之后的传输中，将优先查看本地的ARP缓存表，若本地有记录则直接按照记录发包，若没有记录，则进行ARP请求。
ARP缓存表老化时间:180s

免费ARP:也叫做无故ARP
功能:1.验证IP是否冲突
2.是否更换了物理网卡

出现网络﹣-﹣对等网﹣----﹣变大网络﹣--﹣无限的传输距离无冲突单播＝交换机﹣--﹣二层设备识别 MAC 地址--﹣认识则单播不认识则泛洪﹣-------﹣路由器（ IP 地址）----- ARP 协议（广播）---﹣广播域（泛洪范围）

PC 端访问其他设备时，先基于目标的 IP 地址判断是否处于同一广播域；若在同一范围，则通过 ARP 广播获取未知地址，随后进行单播通讯；若不在同一广播域内，则封装目标 MAC 地址为本地网关的 MAC 地址，将数据转发至路由器出，由路由器代为转发。

IPV4地址详解
IPV4地址：32位二进制构成，点分十进制标识
IPV6地址：128位二进制构成，冒分十六进制标识
IPv4地址使用子网掩码进行网络位和主机位的区分

ABCDE五类
ABC类为单播地址 D为组播地址 E类保留地址
ABC 类地址﹣----﹣机可以当做源 IP 使用，也能当做目标 IP 使用，每个单播地址都标识着互联网中的一个唯一的节点；只有单播地址可以作为源 IP 。
D类地址---只能作为目标IP地址

192.168.1.0 11000000.10101000.00000001.00000000
基于IP的第一个8位进行分类
A类:1-126 前8位为网络位 255.0.0.0
B类:128-192 前16位为网络位 255.255.0.0
C类:192-223 前24位为网络位 255.255.255.0
D类:224-239 不分网络位和主机位
E类:240-255

特殊地址:
1. 127 环回地址 127.0.0.1---127.255.255.255
2.255.255.255.255 受限广播地址既不知道对方IP也不知道对方MAC
3.主机位全0 192.168.1.0 255.255.255.0 不是一个单播地址，不能被配置为IP地址。代表一个网段
4.主机位全1 直接广播地址 (网段最大值)
5.0.0.0.0 可代表没有地址，也可代表所有地址
6.169.254.0.0/16 网络号(代表网络位) 本地链路地址，自动私有地址。

云计算笔记（二）
1.主机位全零，网段第一个IP。主机位全1，最后一个IP
VLSM----可变长子网掩码子网划分(借位)
192.168.1.0/24 256
11000000.10101000.00000001.0 0000000
192.168.1.0/25----192.168.1.127/25 128
11000000.10101000.00000001.1 0000000
192.168.1.128/25----192.168.1.255/25 128

11000000.10101000.00000001.00 000000
192.168.1.0/26----192.168.1.63/26 64
11000000.10101000.00000001.01 000000
192.168.1.64/26----192.168.1.127 64
11000000.10101000.00000001.10 000000
192.168.1.128/26----192.168.1.191/26 64
11000000.10101000.00000001.11 000000
192.168.1.192/26----192.168.1.255/26 64 云计算网络工程笔记——网络基础,笔记,网络

划分两个，借一位
划分四个，借两位
划分八个，借三位

无类域间路由----CIDR 子网汇总
取相同位，去不同位(不同位补0) 云计算网络工程笔记——网络基础,笔记,网络

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OSI七层模型
OSI/RM 开放式系统互联参考模型
数据链路层:介质访问控制层MAC+逻辑链路控制层LLC。
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
(从下往上数)

会话层:提供会话号:当pc端上同软件不同进程的程序同时接收发时，他们会拥有相同的IP地址和Mac地址，为了分辨彼此所需要的消息，此时，就需要会话层分别给予不同会话号进行区分。
传输层:TCP/UDP 协议
1.分段(受MTU限制)
2.端口号
MTU:最大传输单元默认1500 云计算网络工程笔记——网络基础,笔记,网络

TCP/IP模型协议簇云计算网络工程笔记——网络基础,笔记,网络

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应用层:数据报文
传输层:数据段
网络层:数据包
数据链路层:数据帧
物理层:比特流
TTL:time to live 生存周期
数据包每经过一个路由器，这个TTL值就会减1。当这个值为0时这个数据包就会被丢弃
最大255 推荐64 常见128

以太网Ⅱ型帧

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协议补充:
HTTP----tcp 80----超文本传输协议
HTTPS----tcp 443 安全传输协议
FTP tcp 20/21 文件传输协议
TFTP udp 69 简单文件传输
Telnet TCP 23 远程登录协议
DNS UDP/TCP 53 域名解析协议
DHCP UDP 67/68 动态主机配置协议

传输层协议:TCP/UDP
TCP-----传输控制协议-----面向连接的可靠协议(在完成了传输层工作的同时，还需要保证数据传输的可靠性)
面向连接----3次握手及4次挥手建立端到端的虚链路
三次握手: 云计算网络工程笔记——网络基础,笔记,网络