TCPARP协议

Posted 2021-06-21 Aisa

ARP协议
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APR 地址解析协议，用于实现从IP地址到MAC地址的映射，即询问目标IP对应的MAC地址
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arp协议的两方面用途：

1. arp协议会把ip地址解析成mac地址
2. 根据ip以及子网标识子网地址

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arp协议工作流程：

# 模拟定义一个源地址以及目标地址：
# 源地址：192.168.1.10/24
# 目标地址：192.168.1.20/24
1. 通信的第一步先拿到目标主机的ip地址和子网掩码,即192.168.1.20/24
2. arp协议算出本机的网段以及目标主机的网段，源地址:192.168.1.0，目标地址:192.168.1.0
3. 此时的话就可以判断出源地址与目标地址网段一致(在一个子网内)，即可直接使用mac地址定位目标

交换机只有在两种情况下才把包广播

    目标mac是：FF-FF-FF-FF-FF-FF
    目标mac不存在于mac地址表中
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    如果在一个子网里面，数据包的走向为： 源地址>本地交换机>目标主机
    1. 如果在一个子网内进行通信，则靠的是mac地址定位到对方在哪里
    2. 发送arp协议的广播包拿到目标主机的mac地址（因为我们现在有的只是目标的ip地址），格式如下
        "自己的mac地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF 192.168.1.10/24 192.168.1.20/24 数据部分"
        "在未得到目标mac地址的情况下，先用FF代替，然后交换机进行广播，通过ip地址来辨别目标身份"
    3. 发起真正的通信(通过上面发送的广播包拿到mac地址后)
        "自己的mac地址  目标主机的mac地址 192.168.1.10/24  192.168.1.20/24 源端口 目标端口 数据部分"
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# 修改上述同在一个子网内的地址
# 源地址：192.168.1.10/24
# 目标地址：101.200.10.22/24
1. 首先拿到目标主机的ip地址和子网掩码，即172.16.1.10/24
2. arp协议算出本机与目标地址的网段是否一样(明显不在一个子网内)
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    不在一个子网的话，先前的主力就从交换机变到路由器了
    发送arp协议的广播包要先拿到网关的mac地址，格式如下(跟上面步骤一样，不过把目标主机换成了网关)：
        "自己的mac地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF 192.168.1.10/24 网关的ip地址 数据部分"
        "通过上述方式获取到网关的mac地址后，经由路由器转发到目标地址,因为三层主要依靠ip协议"
    真正通信：
        "自己mac地址 网关的mac地址 192.168.1.10/24 101.200.10.22/24 源端口 目标端口 数据部分”
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二层隔离和三层隔离

主要针对于子网划分

1. 二层隔离： 即使用不同的交换机来划分不同的局域网
2. 三层隔离： 主要是通过更改子网掩码来实现逻辑上的子网划分
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总结

1. 二层隔离与三层隔离要保持一致
2. 二层联通，三层可以隔离，即两台计算机接入一台交换机，但不一定在一个子网内

IP地址与子网划分基础知识

根据tcp/ip协议，连接在internet上的每个设备都需要有ip地址，它是一个32位二进制数，也可以用点分十进制来表示，每八位一组，用一个十进制表示即0~255，每组用\'.\'隔开。例如：172.16.1.1

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1. 特殊的IP地址
   "IP地址被分为常用的A类(1_{126),B类(128}191),C类(192~223)；还有不经常用的D和E类"
   广播地址: 主机号部分全为1(即255)的ip地址称之为广播地址，如192.168.1.255
   有限广播地址：指的是32位全为1(255.255.255.255)的ip地址，用于本网广播
   网络地址：主机号全为0的ip地址称之为玩过地址，如172.16.45.0就是一个B类的网络地址
   回环地址：127.0.0.1即自己本机网络，用于回路测试
   私有地址：只能在局域网中使用，有以下几种:
   1. 10.0.0.0----10.255.255.255 1个A类
   2. 172.16.0.0----172.31.255.255 16个B类地址
   3. 192.168.0.0----192.168.255.255 256个C类地址
2. 子网掩码
   "子网掩码用来识别ip地址中的网络地址和主机地址"
   "子网掩码也是32位二进制数字，在子网掩码中，对应与网络地址部分全用1表示，主机部分用0表示"
3. 子网划分
   "子网划分与vlam都可以做到隔离广播域，子网是划分三层隔离，vlan是二层隔离"
   优点：减少网络流量，提高网络性能，简化管理，易于扩大地理范围

TCP三次握手以及四次挥手
三次握手(主要用来建立双向链接)：
1. 客户端发送链接请求；此时客户端得状态为syn_sent
链接过程由syn=1表示，为了安全起见将随机产生一个序列号即：seq=x
2. 服务端确认链接请求，并同时向客户端发送连接请求，此时服务端得状态为syn_RCVD
链接过程由syn=1表示，ack=1+x表示回应和回应的序列号，seq=y重新生成一个序列号
3. 客户端确定链接请求，此时客户端状态为ESTABLISHED,服务端接收到状态也为ESTABLISHED
链接过程只有客户端的回应操作，即ack=1+y.
经过以上三个步骤后，双向链接已经建立，之后便可正常传输数据
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四次挥手(用来断开双向链接)
1. 客户端发送断链请求；此时客户端状态为fin_wait_1
断链过程由fin=1表示
2. 服务端确认断链请求；此时服务端状态为close_wait，客户端状态为fin_wait2,此时第一条链接已断
回应过程由ack=1表示
3. 服务端发送第二条的断链请求，此时服务端状态为last_ack，
请求状态由fin=1表示
4. 客户端确认请求；此时客户端的状态为time_wite
回应过程由ack=1表示