网络基础概念

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书籍：《计算机网络》——谢尔希

​ 附上pdf链接：https://pan.baidu.com/s/1QRQVE6gex5UNPJ6NuCjiGg

​ 《Linux高性能服务器编程》

什么是网络？

1.网络：将多个主机连接起来，构成一个集合

2.线路：双绞线(最大传输距离100米) 同轴电缆 光纤(速度快，不能折断)

3.设备：路由器(网络层) 交换机(数据链路层) 集线器

什么是互联网？

互联网：将不同的网络来连接起来，最大的互联网是inter网；限于inter网的速度，大型公司也有专用网络，比如阿里云。

IP地址

IP地址：主机的逻辑地址

IPV4：4字节 32位 点分十进制“192.168.0.1”

IPV4分为5类，具体在《计算机网络》4.2.2章查看

IPV6：16字节 128位

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为什么自己本机的IP地址经常是192.168.*.*?
192.168.1.1是一个常用的默认的专用Internet协议地址，许多硬件制造商出厂设置就是用的
这个地址。他们将其设置为默认值（出厂设置），但是用户可以根据自己的喜好利用路由器面板
进行更换。
私有IP地址范围从192.168.0.0到192.168.255.255，主要特点是，他们在所属的公共网络中
是无与伦比的。换句话说，你可以将工作使用的电脑以及家用电脑IP地址都设置为192.168.1.1，
这没有问题。但是在你网络覆盖范围之外，它可能会造成一定的问题，如排序'碰撞' -的意思是
两个网络设备不能在互联网上使用相同的IP地址。

MAC地址

MAC地址：主机的物理地址

协议

协议：一种约定，一种规定

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HTTP	超文本传输协议 
DNS	域名解析协议
FTP	文件传输协议
Telnet	远程登录协议
TCP 	UDP传输层
IP	协议 网络层 
ICMP	网际控制协议 
ARP	地址解析协议IP地址-》MAC地址
RARP	逆地址解析协议MAX地址—》IP地址

ARP地址解析协议

每一个主机都有一个ARP高速缓存，里面存的是本局域网上的各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。这些都是该主机目前知道的一些地址。

主机如何查找地址

主机A像本局域网的另一个主机B发送数据报，首先查看主机A的ARP缓存内有无主机B的IP地址。

如有，就在ARP高速缓存中查出其对应的硬件地址，再把硬件地址写入MAC地址，然后通过局域网把该MAC帧发往硬件地址。

如无，一种可能是主机B刚入网，或者主机A刚开机，其高速缓存是空的，这是就运行ARP，按照以下步骤找出主机B的硬件地址。

（1）ARP进程在本局域网上以广播的形式发送一个ARP请求（主要内容是我的IP地址是多少多少，硬件地址是多少多少，我想找IP地址是多少多少的主机的硬件地址）。

（2）本局域网所有的主机上运行的ARP进程都会收到这个ARP请求。

（3）主机B在ARP请求分组中看见了自己的IP地址，就像主机A发送ARP响应（单播），说明自己的硬件地址，并且把主机A的IP地址和硬件地址存到自己的ARP高速缓存中。

（4）主机A收到主机B的ARP响应之后，就在自己的ARP高速缓存中写入主机B的IP地址和硬件地址。

ARP把高速缓存中的信息都设置了一个生存时间。把超过时间的信息删掉。这是为了防止主机B的网络适配器坏了，更换网络适配器之后，就会存在主机A一直找不到主机B的情况。有了生存时间，当主机B的信息从主机A的ARP高速缓存中消失后，主机A又会查找一次地址。

使用ARP的四种典型情况

（1）主机A发送数据至本局域网的主机B。用ARP找到主机B的硬件地址即可。

（2）主机A发送数据至另一个局域网的主机B。这是用ARP找到本网络的一个路由器硬件地址。剩下交给路由器就可以。

（3）路由器发送数据至本网络的一个主机A，用ARP找到主机A的硬件地址即可。

（4）路由器发送数据到另一个网络的一个主机。用ARP找到本网络的一个路由器的硬件地址，剩下交给这个路由器即可。