day04 五层模型之间的通讯过程及Linux的目录相关内容

【OSI七层模型、TCP/IP五层模型---------协议概述（图）】

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

协议：每一层都是为了完成一种功能。为了实现这些功能，就须要你们都遵照共同的规则。

越下面的层，越靠近硬件；越上面的层，越靠近用户。

应用层协议有：

SMTP：简单邮件传输协议                             Telnet：远程登陆协议 

SNMP：简单网络管理协议                             FTP：文件传输协议

LPD：行式打印机守护进程                             TFTP：简单文件传输协议

NFS：网络文件系统协议                                 HTTP:  超文本传输协议 

五层之间的通讯过程：

物理层——物理层就是把电脑链接起来的物理手段(以用光缆、电缆、双绞线、无线电波等方式)，它主要规定了网络的一些电气特性，做用是负责传送0和1的电信号。

数据连接层——单纯的0和1没有任何意义，必须规定解读方式，数据连接层肯定了0和1的分组方式。

互联网层——以太网在互联网层中占主导地位，以太网规定，一组电信号构成一个数据包，叫作”帧”（Frame）。每一帧分红两个部分：标头（Head）和数据（Data）。“标头”包含数据包的一些说明项，好比发送者、接受者、数据类型等等；”数据”则是数据包的具体内容。以太网规定，连入网络的全部设备，都必须具备”网卡”接口。数据包必须是从一块网卡，传送到另外一块网卡。网卡的地址，就是数据包的发送地址和接收地址，这叫作MAC地址（且独一无二）。有了MAC地址，就能够定位网卡和数据包的路径了。以太网采用了一种很”原始”的方式，它不是把数据包准确送到接收方，而是向本网络内全部计算机发送，让每台计算机本身判断，是否为接收方。

    上图中，1号计算机向2号计算机发送一个数据包，同一个子网络的3号、4号、5号计算机都会收到这个包。它们读取这个包的”标头”，找到接收方的MAC地址，而后与自身的MAC地址相比较，若是二者相同，就接受这个包，作进一步处理，不然就丢弃这个包。这种发送方式就叫作”广播”（broadcasting）。有了数据包的定义、网卡的MAC地址、广播的发送方式，”连接层”就能够在多台计算机之间传送数据了。

     可是，这样缺点颇多，以太网以“广播”的方式，导致全部成员人手一“包”，不只效率低，并且局限在发送者所在的子网络格里。所以，必须找到一种方法，可以区分哪些MAC地址是否属于同一个子网络。若是是同一个子网络，就采用广播方式发送，不然就采用”路由”方式发送。（”路由”的意思，就是指如何向不一样的子网络分发数据包。）遗憾的是，MAC地址自己没法作到这一点。（它只与厂商有关，与所处网络无关。）这时候诞生了“网络层”，它的做用是经过网络地址，使得咱们可以区分不一样的计算机是否属于同一个子网络。（网络地址简称地址）自此每台计算机出现了两种地址，一种是MAC地址【将数据包送到该子网络中的目标网卡（后执行）】，一种是网络地址【肯定计算机所在的子网络（先执行）】。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址则是管理员分配的，它们只是随机组合在一块儿。

     IP协议：规定网络地址的协议，叫作IP协议。它所定义的地址，就被称为IP地址。目前，普遍采用的是IP协议第四版，简称IPv4。这个版本规定，网络地址由32个二进制位组成。

 

习惯上，咱们用分红四段的十进制数表示IP地址，从0.0.0.0一直到255.255.255.255。互联网上的每一台计算机，都会分配到一个IP地址。这个地址分红两个部分，前一部分表明网络，后一部分表明主机。好比，IP地址172.16.254.1，这是一个32位（十进制与二进制的转换）的地址，假定它的网络部分是前24位（172.16.254），那么主机部分就是后8位（最后的那个1）。处于同一个子网络的电脑，它们IP地址的网络部分一定是相同的，也就是说172.16.254.2应该与172.16.254.1处在同一个子网络。

可是，问题在于单单从IP地址，咱们没法判断网络部分。仍是以172.16.254.1为例，它的网络部分，究竟是前24位，仍是前16位，甚至前28位，从IP地址上是看不出来的。那么，怎样才能从IP地址，判断两台计算机是否属于同一个子网络呢？

这就要用到另外一个参数”子网掩码”【子网络特征的一个参数】（subnet mask）。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分所有为1，主机部分所有为0。好比，IP地址172.16.254.1，若是已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。

知道”子网掩码”，咱们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，不然为0），而后比较结果是否相同，若是是的话，就代表它们在同一个子网络中，不然就不是。好比，已知IP地址172.16.254.1和172.16.254.233的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？二者与子网掩码分别进行AND运算，结果都是172.16.254.0，所以它们在同一个子网络。

总结一下，IP协议的做用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另外一个是肯定哪些地址在同一个子网络。

      IP数据包（分为标头和数据）：根据IP协议发送的数据，就叫作IP数据包（其中一定包括IP地址信息）。咱们把IP数据包直接放进以太网数据包的”数据”部分，所以彻底不用修改以太网的规格。这就是互联网分层结构的好处：上层的变更彻底不涉及下层的结构。

     “标头”部分：主要包括版本、长度、IP地址等信息

     ”数据”部分：则是IP数据包的具体内容

      ARP协议：由于IP数据包是放在以太网数据包里发送的，因此咱们必须同时知道两个地址，一个是对方的MAC地址，另外一个是对方的IP地址。一般状况下，对方的IP地址是已知的，可是咱们不知道它的MAC地址。因此，咱们须要一种机制，可以从IP地址获得MAC地址。这里又能够分红两种状况：       

• 若是两台主机不在同一个子网络，没有办法获得对方的MAC地址，只能把数据包传送到两个子网络链接处的”网关”（gateway），让网关去处理。
• 若是两台主机在同一个子网络，那么咱们能够用ARP协议，获得对方的MAC地址。ARP协议也是发出一个数据包（包含在以太网数据包中），其中包含它所要查询主机的IP地址，在对方的MAC地址这一栏，填的是FF:FF:FF:FF:FF:FF，表示这是一个”广播”地址。它所在子网络的每一台主机，都会收到这个数据包，从中取出IP地址，与自身的IP地址进行比较。若是二者相同，都作出回复，向对方报告本身的MAC地址，不然就丢弃这个包。              

       总之，有了ARP协议以后，咱们就能够获得同一个子网络内的主机MAC地址，能够把数据包发送到任意一台主机之上了。                            

 

传输层——有了MAC地址和IP地址，咱们已经能够在互联网上任意两台主机上创建通讯。此时，咱们还须要一个参数，表示这个数据包到底供哪一个程序（进程）使用。（好比，你一边浏览网页，一边与朋友在线聊天。当一个数据包从互联网上发来的时候，你怎么知道，它是表示网页的内容，仍是表示在线聊天的内容？）这个参数就叫作”端口”（port），它实际上是每个使用网卡的程序的编号。每一个数据包都发到主机的特定端口，因此不一样的程序就能取到本身所须要的数据。

       端口：是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口。不论是浏览网页仍是在线聊天，应用程序会随机选用一个端口，而后与服务器的相应端口联系。

       “传输层”的功能，就是创建”端口到端口”的通讯。相比之下，”网络层”的功能是创建”主机到主机”的通讯。只要肯定主机和端口，咱们就能实现程序之间的交流。所以，Unix系统就把主机+端口，叫作”套接字”（socket）。有了它，就能够进行网络应用程序开发了。

       UDP协议：如今，咱们必须在数据包中加入端口信息，这就须要新的协议。最简单的实现叫作UDP协议，它的格式几乎就是在数据前面，加上端口号。UDP协议的优势是比较简单，容易实现，可是缺点是可靠性较差，一旦数据包发出，没法知道对方是否收到。

     （不可靠）UDP数据包：由【”标头”（主要定义了发出端口和接收端口）】和【”数据”（具体的内容）】两部分组成。把整个UDP数据包放入IP数据包的”数据”部分。UDP数据包很是简单，”标头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

     （可靠）TCP协议：为改进UDP，TCP协议就诞生了。这个协议很是复杂，但能够近似认为，它就是有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认。若是有一个数据包遗失，就收不到确认，发出方就知道有必要重发这个数据包了。所以，TCP协议可以确保数据不会遗失。它的缺点是过程复杂、实现困难、消耗较多的资源。

        TCP数据包和UDP数据包同样，都是内嵌在IP数据包的”数据”部分。TCP数据包没有长度限制，理论上能够无限长，可是为了保证网络的效率，一般TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包没必要再分割。

应用层——做用是规定应用程序的数据格式（解读各个程序信息，因此会事先规定）。（举例来讲，TCP协议能够为各类各样的程序传递数据，好比Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不一样协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。）

        这是最高的一层，直接面对用户。它的数据就放在TCP数据包的”数据”部分。所以，如今的以太网的数据包就变成下面这样。

       发送这个包，须要知道两个地址：对方的MAC地址和IP地址

       有了这两个地址，数据包才能准确送到接收者手中。可是，前面说过，MAC地址有局限性，若是两台电脑不在同一个子网络，就没法知道对方的MAC地址，必须经过网关（gateway）转发。

 

       上图中，1号电脑要向4号电脑发送一个数据包。它先判断4号电脑是否在同一个子网络，结果发现不是（后文介绍判断方法），因而就把这个数据包发到网关A。网关A经过路由协议，发现4号电脑位于子网络B，又把数据包发给网关B，网关B再转发到4号电脑。

       1号电脑把数据包发到网关A，必须知道网关A的MAC地址。因此，数据包的目标地址，实际上分红两种状况：

       发送数据包以前，电脑必须判断对方是否在同一个子网络，而后选择相应的MAC地址。

       这时候咱们就须要拥有上网功能，须要记住的就是一点：不论是”静态IP地址”仍是”动态IP地址”，电脑上网的首要步骤，是肯定四个参数。

       *本机的IP地址

       *子网掩码

       *网关的IP地址

       *DNS的IP地址

https://blog.csdn.net/qq_20363225/article/details/79698084

 

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Linux的目录结构

一、Windows下的目录结构（windows分区）

Linux分区

读取boot分区方式cd/boot

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二、Linux（Ubuntu）的目录结构

              树状结构；一切文件从根开始；

              关于磁盘分区与挂在的命令（/etc/fstab--开机自动挂载）

                             df-h     查看磁盘挂载状况

                            【dd if=/dev/zero of=/root/image bs=1024k count=100 //建立环回设备（虚拟磁盘）】

                             fdisk 【磁盘文件】 --作磁盘分区；

                                         sd--scsi类型的磁盘（hd IDE)

                                         a--第一块磁盘（b，c。。。）

                                         1--第一个分区（2，3，4...）

                             mkfs--格式化（建立文件系统）

                            mount--磁盘挂载

                            umount--将磁盘卸载下来

Linux的磁盘管理

              fdisk--分区（就是划分逻辑边界）写入文件系统；

              mkfs-t//指定文件系统格式；

              mount要挂载的设备 挂载点【存储设备在Linux系统上必须挂载）

              umount 要挂载的设备/挂载点

三、Linux的主要目录

               /

                            /bin--存放命令文件

                            /boot--存放系统启动文件（内核、grub程序）

                            /cdrom--光盘目录

                            /dev--存放设备文件 （c字符设备、d块设备）

                            /etc--大部分的系统配置文件

                            /home--普通用户的家目录

                            /lib  /lib64--库文件（.so结尾的文件）

                            /lost+found--非正常关机下的碎片文件（空磁盘挂载上来，默认就会 有这个目录）

                            /mnt /media--专门提供挂载的挂载点

                            /opt--第三方软件的安装目录

                            /proc /sys--进程、系统目录（默认是空的，只有启动后才会存放对应进程和系统文件）

                            /root--root用户的家目录

                            /sbin--存放命令的目录

                            /tmp--临时文件存放目录 

                            /usr--常见软件安装目录

                            /var--文件会随时更改的目录

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目录的常见命令

一、查看目录内容

                 终端使用技巧；

                                   自动补全

                 ls  查看文件内容；

二、搜索使用过的命令

                 Ls

                 文件通配符：

                                    * -- 任意长度的任意字符

                                    ？-- 任意一个字符

                                    [] -- 取值范围（只取范围中的一个字符）

                                                 sd[abc] -- sda  sdb   sdc

                                                 [a-f] -- sd[a-f]   sda   sdb...sdf

                                    ^ -- 托字符，指定以某个字符开头

                                    $ -- 以什么字符结尾

                  grep命令  -- 行过滤

                                    grep[选项][匹配的字符][对象]

                                    查看文件中的匹配，过滤某一行：

                                    -v  反选

                                    -i  忽略大小写

                                    ^$  空白行

正则表达式 一、字符串匹配。[] [^] [:digit] [:alpha:]...二、次数匹配 * ? \{m\} \{m,n\} \{0,n\} \{m,\} 三、位置锚定 ^ $ \b <\ \b /> 四、分组\(ab\)*  abababab        ab*   abbbbb

二、切换目录

                  CD

                  常见特殊目录:

                                .

                                ..

                                ~  

                                -

                  绝对路径

                               从根开始，写全

                  相对的路径

                               相对当前路径而言，你所要处理的目录；