网络通信流程

Posted 2021-01-26 njhbk

一，TCP/IP协议

1，TCP/IP模型结构：

TCP/IP共分为四层：应用层 、传输层 、网络层 、网络接口层.

1）应用层：

应用层面有着很多协议来支持不同的应。如我们进行万维网（WWW）访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、远程登录用Telnet协议等等，都是属于TCP/IP应用层的。（FTP、SMTP、telnet、DNS、tftp）

2）传输层：

传输层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

3）网络层：

网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。（IP数据包）

4) 网络接口层：

这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据包并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。(帧，网络接口协议)

2，TCP/IP 模型图解：

3，OSI模型与TCP/IP模型结构对比：

 

 

二， 网络掩码

IP地址应该与网络掩码同时出现，作用为区分ip地址中的网络号与主机号.

网络掩码与ip地址进行二进制的按位与操作后得到的值确定了网络号与主机号.

1，IP地址由十进制转换为二进制

2，网络掩码由十进制转换为二进制

3，按位与操作，都为1的则取1，只要有一个0，则取0.

4，得到结果后，数值为255的部分为网络号，数值为0的部分为主机号.

 

三，集线器、交换机、arp协议

集线器：

集线器的工作机理是广播（broadcast），无论是从哪一个端口接收到什么类型的信包，都以广播的形式将信包发送给其余的所有端口，由连接在这些端口上的网卡（MAC）判断处理这些信息，符合的留下处理，否则丢弃掉，这样很容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响。而且一次只能处理一个信包，在多个端口同时出现信包的时候就出现碰撞，信包按照串行进行处理，不适合用于较大的网络主干中。 

交换机与arp协议：

在网络通信时，arp先在arp缓存区寻找是否有目标ip对应的Mac地址，若有直接发送数据，若没有则将通过arp协议广播通用的Mac地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF）给交换机，再由交换机将通用Mac地址广播给局域网所有端口，其他端口网卡默认接收通用Mac地址通过链路层，并进入网络层时区分协议为arp，此时判断ip地址是否为目的ip地址，若不是则丢掉，若是则将单独回送数据，并将目的ip地址对应的mac地址记录在arp缓存区中。

arp攻击（中间人攻击）

 

四，路由器（网关）

路由器的作用为链接两个或两个以上不同的网络，并让他们之间可以通信。路由器至少有两个网卡（Mac地址）。默认网络一般为路由器。

路由器与交换机的区别：

 

1，交换机是将不同IP地址的电脑连在一起，共享一根网线；路由器是将同一个IP给不同的电脑使用，就像一条大路分成很多条小路。一句话，路由器是接外网的，路由器是接内网的。

2，交换机利用我们熟知的MAC地址即每个设备唯一的物理地址来寻址，路由器则通过IP地址来寻址。说白了，交换机寻找物理地址，路由器寻找软件地址。

3，路由器具有防火墙的功能，因为其不传送不支持路由协议的数据，可防止广播风暴，而交换机没有这个功能。

五，浏览器访问服务器的过程

ip一直不变，Mac地址发生变化

DNS服务器：DNS（Domain Name Server，域名服务器）是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。 域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置）。域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。

1,解析域名

检查是否有默认网关mac地址，若没有则进行arp广播，得到网关Mac地址后，发送DNS(域名解析器)ip及请求，发送到互联网上，DNS解析好后，回域名对应的ip地址。

2，项目表ip发起tcp链接（3次握手）

3,发送http链接请求数据，并等待应答

4，发送断开tcp链接（4次挥手）

 

 六，NAT(网络地址转换器)

1,什么是NAT

NAT是在路由器的基础之上添加了一些功能。具有连接网络功能的叫做路由器，在这基础之上还能分配ip并进行转换的就叫做NAT.

NAT将私网ip、port以及请求转化为公网ip、port 进行数据的请求并加入表格，当NAT收到数据，再由NAT根据表格转化为私有ip、port以及数据返回给原私有ip端口。

私网ip无法作为服务器，因无表格存在。公网ip将不时进行变化。

2,什么是DHCP

路由器中的DHCP服务器可以动态的自动给连接上NAT的设配提供私有ip.

3,图解