OSI(Open System Internetwork), 有ISO負責主持研發,定製標準;根據功能進行層次劃分,一共劃分了7個功能層;
分層,接口,服務;
應用層
表示層
會話層
傳輸層
網絡層
數據鏈路層
物理層
封裝和解封
對等通信
Internet Protocol -- IP
ARP:地址解析協議
邏輯地址 --> 物理地址
已知邏輯地址的情況下,獲取對應該邏輯地址的物理地址;
如何解析:
1.每一個參與網絡功能的設備中,都有一個ARP庫;
2.ARP緩存:通過ARP協議進行廣播,指定的目標主機進行迴應,本機緩存對應的結果信息;
RARP:反向地址解析協議
物理地址 --> 邏輯地址
已知本地物理地址,獲取合法的邏輯地址;
用於無盤工作站;
面向無連接:
1.無需在通信之前建立通信連接,也無需維護連接穩定,通信結束也無需拆除連接;
2.無序數據傳輸
3.無數據恢復和數據可靠性保證
平面編址和分層編址:
平面編址:將所需管理的資源,從頭到尾按照固定大小分爲若干個cell,每個cell進行獨立編址;
特點:編址容易,尋址需要遍歷,效率很低;
分層編址:將所需管理的資源先進行各種分類,按照對應的類別進行編址;
特點:編址複雜,但是尋址高效;
ping值:2000 53
IP地址由兩部分組成:
網絡部分:用來描述指定主機所在網絡範圍;
主機部分:用來描述指定主機在特定的網絡範圍中的具體位置;
IP地址:是由IPv4協議定義的,IPv4地址
整個地址由32位二進制構成;
網絡位+主機位 = 32
00000000.00000000.00000000.00000000
01111111.11111111.11111111.11111111
43億
IP地址分類:
A類:第一個二進制位必須爲0,並且網絡位8位;
B類:前二個二進制位必須爲10,並且網絡位16位;
C類:前三個二進制位必須爲110,並且網絡位24位;
D類:前四個二進制位必須爲1110,並且網絡位32位;通常用於組播通信;
E類:前四個二進制位必須爲1111,保留用於科學研究;
IP地址的點分十進制表示法:
1.將32位的IP地址位,以8位爲一組,共劃分爲4組;
2.每一組之間使用.符號進行分隔;
3.將每個8位組轉換爲十進制表示;
使用點分十進制表示法表示的各類IP地址範圍:
A類:0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
00000000.00000000.00000000.00000000
01111111.11111111.11111111.11111111
第一個8位組全爲0的,是無效IP,因爲其表示整個IP地址棧;
第一個8位組中除了第一位以爲全部爲1,稱爲環回地址;
有效的A類地址:1.0.0.0 ~ 126.255.255.255
B類:128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
10000000.00000000.00000000.00000000
10111111.11111111.11111111.11111111
C類:192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
11000000.00000000.00000000.00000000
11011111.11111111.11111111.11111111
D類:224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
11100000.00000000.00000000.00000000
11101111.11111111.11111111.11111111
E類:240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
11110000.00000000.00000000.00000000
11111111.11111111.11111111.11111111
保留地址:不能選擇爲其他主機配置使用的IP地址;
0.0.0.0-0.255.255.255
127.0.0.0-127.255.255.255
自動分配地址段:
169.254.0.0-169.254.255.255
網絡地址:主機位全爲0的地址;
1.0.0.0:表示一個範圍的名稱 16777736
廣播地址:主機位全爲1的地址;
1.255.255.255:作爲目的地址代表整個網段中的所有IP地址;
定向廣播地址:
255.255.255.255:作爲目的地址代表整個IP地址棧中的所有IP地址;
IPv4的地址總數:2^32 = 42億9400萬
去除的IP地址:
D類和E類:5億+
0和127網段的地址:3500萬
169.254網段地址:65536
網絡地址:126+16384+209萬
廣播地址:126+16384+209萬
可以分配給主機使用的IP地址36億:
爲了解決IP地址枯竭的問題:
增加IP地址的複用次數:
私有IP地址:可以重複使用,互聯網無法爲其路由;
A: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
共有IP地址:可以在互聯網中使用,但必須唯一;
NAT:Network Address Translation
SNAT:源地址轉換,使用公有IP地址替換數據包中的私有IP地址;
DNAT:目的地址轉換,使用私有IP地址替換數據包中的公有IP地址;
研究更加龐大的地址棧;
IPv6:128bit,2^128=3.4×10^38,10^80
冒號分十六進制:
IPv4和IPv6共存:
1.地址轉換
2.IPv6地址包含IPv4地址:IPv6地址的最右側的32位就是IPv4地址
IP首部格式:
Version:4bits,協議版本信息;ipv4:0100 ipv6:0110
IHL:4bits,Internet Protocol Header Length,IP首部長度,15行
20Byte ~ 60Byte,必須爲4的整數倍;
服務類型:
4bits:服務類型
0000,0001,0010,0100,1000
最大帶寬,最小延遲,最大吞吐量,最高可靠性
1bit:保留位
3bits:優先級
000,001,010,011,100,101,110,111
數據包長度:16bits,65536Byte,包括首部;64KB
標識:16bits,標識數據的來源,標識指定的數據是由哪個源數據分片得到的;
標誌:3bits,
第1位:保留
第2位:是否分片
第3位:更多分片,表示數據是否爲最後一個分片;
000, 010, 011
片偏移:13bits,IP協議對數據包進行分片之後的序號;
生存時間(Time To Live, TTL):8bits,計數器,
每個數據包都會獲得一個初始化的TTL值,在每次經過路由設備之後,都會自減1,0表示該數據包爲不可用數據,下一次路由設備將其獲得後,會直接丟棄;可以有效防止數據包的無限循環傳輸;
通常的TTL的初始值可以爲:255,128,64;
協議號:8bits,互聯網層和傳輸層直接的通信接口,根據協議號指示的內容,正確接收數據之後,向上交給傳輸層的哪個協議進行進一步解封處理;
TCP:6
UCP:17
OSPF:89
EIGRP:88
首部校驗和:16bits,進行首部的可靠性校驗;
源地址:32bits,發送方地址
目的地址:32bits,接收方地址