(0基础学Linux系列)2.17 Linux网络基础

Posted 2022-08-18 老男孩oldboy

1.1 OSI 七层网络模型

1.1.1 OSI7层模型的结构

层次	说明	功能/协议
应用层	应用程序及接口，类似于公司的老板	提供应用程序的接口 FTP telnet http pop3等
表示层	对数据进行转换，加密和压缩	将上层的数据进行转换和编译压缩为标准的文件
会话层	建立、管理和终止会话
传输层	提供可靠的端到端的报文传输和差错控制	TCP UDP 建立可靠和非可靠连接将上层的数据进行分段处理
网络层	将分组从源端传送到目的端；提供网络互联	实质上就是提供路由寻址（IP协议）
数据链路层	将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输	帧就是本地局域网中传输数据的一个单元，负责在局域网内部的点对点的寻址
物理层	在媒体上传输比特	就是底层的链路介质的规范

1.1.2 特点说明：

1. OSI模型每层都有自己的功能集
2. 层与层之间相互独立又互相依靠
3. 上层依赖于下层，下层为上层提供服务

1.1.3 OSI 七层模型图

1.1.4 OSI 层次介绍

1）OSI层次---应用层

• 提供应用程序可以接入网络的接口，并根据程序的不同对应不同的接口协议
• 提供应用程序间的通信接口

常见应用层协议

协议	占用端口	作用
FTP	21/20	明文协议,文件传输协议，基于TCP
TFTP	69	简单文件传输协议，基于UDP
SSH	22	安全外壳协议，远程连接,加密
Telnet	23	明文协议,远程连接
SNMP	161/162	简单网络管理协议，基于UDP
SMTP	25	简单邮件传输协议，基于TCP,邮件服务端口
POP3	110	接受邮件端口。
HTTP	80	www服务端口，超文本传输协议
HTTPS	443	加密的www端口，超文本传输安全协议
DHCP	67/68/546	动态主机设置协议,C(67),S(68),546(V6)
远程桌面	3389
mysql	3306
oracle	1521
rsync	873

2）OSI层次---表示层

解码、加密、解密、压缩、解压缩

3）OSI层次---会话层

建立、管理和终止会话，tomcat session会话同步

4）OSI层次---传输层

• 负责网络中端到端的连接，差错控制，核心协议TCP和UDP

• 提供可靠的端到端的报文传输和差错控制，实质上就是负责建立连接的 TCP/UDP,建立可靠和非可靠连接

• 将上层的数据进行分段处理

5）OSI层次---网络层

• 网络层的主要作用就是【路由和寻址】，主要接触到的是【IP协议】即IP地址

• 用于将分组数据从源端传到目的端

• 对应设备：路由器，三层交换机

6）OSI层次---数据链路层

对应设备：普通交换机

7）OSI层次---物理层

逐个将bit进行传输的过程

1.2 TCP 连接过程

1.2.1 TCP 三次握手图

1.2.2 TCP 四次挥手图

1.2.3 字段介绍

字段	介绍
ACK	表示验证字段
SYN	为数字1，表示建立TCP连接
FIN	为数字1，表示断开TCP连接
ACK	表示确认控制字段，确认数据是否接收到
SYN	表示请求建立连接字段，和主机建立连接时使用
FIN	表示请求断开连接字段，和主机断开连接时使用
PSH	表示有DATA数据传输，PSH为1表示的是有真正的TCP数据包内容被传递
RST	表示连接重置。一般是在FIN之后才会出现为1的情况，表示的是连接重置。
seq	将大的数据进行拆分后标记序列信息，便于接收方将拆分后的数据信息进行组装，在原有序列号基础上+1进行回复，告知下次再发送的数据是什么

1.3 IP地址及子网划分

1.3.1 IP地址的分类

类型	起始IP	结束IP	保留IP
A	1.0.0.0	126.0.0.0	（0.0.0.0 和127.0.0.0保留）
B	128.1.0.0	191.254.0.0	（128.0.0.0和191.255.0.0保留）
C	192.0.1.0	223.255.254.0	（192.0.0.0和223.255.255.0保留）
D	224.0.0.0	239.255.255.255	用于多点广播
E	240.0.0.0	255.255.255.254	（255.255.255.255用于广播）

1.3.2 各类IP的使用途径

1. ABC三类分配给互联网用户所使用
2. D类型做为组播使用（keepalived,heartbeat多播）
   mcast eth1 225.0.0.1 694 1 0 #heartbeat组播配置
   ucast eth1 172.16.49.133 #heartbeat单播
3. E类型作为科学研究使用，进行保留

特殊地址：

IP地址	作用
127.0.0.1	表示回环地址，进行测试使用，验证本地的TCP协议簇安装的是否正确
0.0.0.0	主机位全为0的称为是网络地址
255.255.255.255	主机位全为1的称为是广播地址，即向所有人发出信息

1.3.3 私网地址和局域网地址

• 在一个企业内部可以复用，局域网地址不能进入公网，路由器不转发
• 数据包出网的时候路由器会用SNAT改变局域网的地址为路由器的公网地址
• 数据包回来的时候路由器会用DNAT把路由器的公网地址改变局域网的地址

私网地址：

网段	划分范围
10.0.0.0/8	(10.0.0.0到10.255.255.255)
172.16.0.0/12	(172.16.0.0到172.31.255.255)
192.168.0.0/16	(192.168.0.0到192.168.255.255)
169.254.0.0/16	(169.254.0.0到169.254.255.255)

其他地址：用于IDC机房，办公室场景中ISP给我们分配的外网地址

1.3.4 子网划分讲解

为什么要划分子网

1. 会出现大量的局域网地址，同时向一个网关发送请求，引起网关设备的负载过高
2. 会引起局域网内的大量广播数据传送，形成广播风暴
3. 而且会非常的浪费地址空间，有可能只有两台主机或者一台，就分配一个C类地址

子网划分的作用

1. 将一个大的广播域划分成几个小的广播域环境
2. 减少网关设备所承载的负载量
3. 有效的避免ip地址的浪费，使一个大的地址空间更加弹性和更加灵活的进行分配

什么是子网划分

通过子网划分(通过子网掩码进行划分) 可以将一个大的局域网络进行切割为多个小的局域网，这样就解决了上面说的两个问题，而得到的新的局域网络就称为子网