计算机网络详解

时间 2019-12-11

标签计算机网络详解繁體版

原文原文链接

前言：对于计算机网络部分，咱们主要学习的是TCP/IP协议栈。而TCP/IP协议栈并没有法将各类的协议进行一个合理的区分，所以，在大学本科教育中咱们一般讲解的是IOS七层网络模型。

协议：简单的理解就是通讯双方相互交流的一种约定，也就是说只有通讯双方知足这样的约定才可以相互通讯。然而，咱们也说过，各类协议必需要被软件实现，才可以被咱们所使用。

那么，对于咱们的http协议而言，实现http协议的客户端程序有curl，浏览器等工具，服务端有Apache、Nginx等这样的静态服务器软件

（二）什么是Mac地址、什么是网桥、什么是交换机html

前言：MAC地址，用来表示互联网上每个站点的标识符，采用十六进制数表示，共六个字节（48位），使用ifconfig命令能够查看： `ether 08:00:27:c1:cd:2b`。其中，前三个字节是由IEEE的注册管理机构RA负责给不一样厂家分配的代码(高位24位），也称为“编制上惟一的标识符”（Organizationally Unique Identifier），后三个字节(低位24位)由各厂家自行指派给生产的适配器接口，称为扩展标识符（惟一性）。

网桥：网桥（Bridge）是早期的两端口二层网络设备，用来链接不一样网段。使得同一个网段内的通讯不会冲突，而不一样网段内的通讯能够顺利进行。

交换机：多功能交换机，在局域网内，交换机和网桥的功能几乎同样。

路由器：路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于链接多个逻辑上分开的网络。当数据从一个网段传输到另外一个网段时，可经过路由器的路由功能来完成。

（1）交换机经过Mac地址表使得网段内的全部的主机能够相互通讯
（2）路由器经过路由表使得不一样网段之间的主机能够相互通讯node

什么是IP

IP = 网络号+主机号

  一个字节（byte）是 
 8位（bit），IP由32位组成，一共是4个字节  

  例如：IP： 
 172.16.19.245 netmask 255.255.255.0 broadcast 172.16.19.255  

  网络号： 
 172.16.19.0  

  主机号： 
 172.16.19.245  

  那么IP一共有： 
 0.0.0.0 ---- 255.255.255.255  

 
 256 x 256 x 256 x 256 = 4294967296  

IP划分

A 类地址

第一段为网络号，后三段为主机号

0000000-01111111

1-127

  其中： 
 127用为本地lo还回地址  

  那么A类地址的网络地址有： 
 127  

  那么A类地址的主机地址有： 
 2^24 - 网络地址 - 广播地址 = 2^24 - 2  

  netmask： 
 255.0.0.0（用户标示网络地址）  

  broadcast 
 255.255.255.255  

  私有地址： 
 10.0.0.0网段为私有地址网络  

B 类地址

前两段为网路号，后两段为主机号

1000000.00000000-10111111.11111111

128-191

  那么B类地址的网络地址有： 
 2^14（前两个位不变，只是后14位变化）  

  那么B类地址的主机地址有： 
 2^16 - 网络地址 - 广播地址 = 2^16 - 2  

  netmask： 
 255.255.0.0（用户标示网络地址）  

  私有地址： 
 172.0.0.0-172.31.0.0 网段为私有地址网络  

C 类地址

前三段为网路号，后一段为主机号

 
 11000000.00000000.00000000-11011111.11111111.11111111  

192-223

  那么C类地址的网络地址有： 
 2^21（前三位不变，只是后21位变化）  

  那么C类地址的主机地址有： 
 2^8 - 网络地址 - 广播地址 = 2^8 - 2  

  netmask： 
 255.255.255.0（用户标示网络地址）  

  私有地址： 
 192.168.0.0~192.168.255.0 网段为私有地址网络  

D 类地址：

组播地址

E 类地址：

大学等科研机构做为科学研究使用

（三）简单的聊聊什么是路由表ios

前言：对于路由表而言，能够认为的写，也能够是路由器自动记录识别

路由器是如何经过路由表实现不一样网段之间的通讯

  目标地址由 
 "下一跳（网关）" 来实现  

（四）单台主机之间的通讯如何实现nginx

前言：单台主机站在`内核空间`和`用户空间`

将主机间的通讯画图给你们描绘一下，而且解释TCP/IP协议栈的解包和封包的过程

给你们画图介绍，ARP地址如何解析

主机间通讯

Mac地址：本地通讯

实现本地局域网，不跨路由器的网络通讯

IP地址：标示主机通讯，实现源主机和目标主机之间的通讯

  主机内核端口：标示进程通讯，实现一个主机上的哪一个进程进行通讯 

基于TCP/IP协议栈解析封包与解包

物理层：封装帧报文首部

  以太网帧：MTU( 
 1500字节)  

  互联网层：封装 
 IP报文首部  

传输层：封装TCP报文首部

应用层：各类应用协议的报文首部

（五）网络配置工具详解（这里很重要）apache

前言：ifcfg类命令，ip类命令， nm类命令

`一：ifcfg类命令（须要安装 net-tools 包）` 适用于红帽五、六、7

ifconfig ：查看或设置IP地址

route ：查看或设置路由表

netstat ：一般查看主机的服务，端口，和服务的状态

ifup、ifdown：启用网卡或关闭网卡

（1）ifconfig命令

对比六、7的网络信息

 
 enp0s3: flags=4163<UP（已经启用）,BROADCAST（支持广播）,RUNNING,MULTICAST（支持多播）> mtu 1500  

  inet 
 192.168.23.11 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.23.255  

  inet6 
 fe80::a00:27ff:fec1:cd2b prefixlen 64 scopeid 0x20<link>  

  ether 
 08:00:27:c1:cd:2b txqueuelen 1000(传输队列长度) (Ethernet)  

  RX（接受的数据包） packets 
 28355 bytes 10835366 (10.3 MiB)  

  RX errors（错误包数量） 
 0 dropped（丢包数量） 0 overruns 0 frame 0  

  TX（传出的数据包） packets 
 15286 bytes 2489410 (2.3 MiB)  

  TX errors（错误包数量） 
 0 dropped（丢包数量） 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0  

  eth0 Link 
 encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:23:C1:E7  

  inet 
 addr:192.168.23.4 Bcast:192.168.23.255 Mask:255.255.255.0  

  inet6 
 addr: fe80::a00:27ff:fe23:c1e7/64 Scope:Link  

  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST 
 MTU:1500 Metric:1  

  RX 
 packets:104 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0  

  TX 
 packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0  

 
  collisions:0 txqueuelen:1000  

  RX 
 bytes:12969 (12.6 KiB) TX bytes:11936 (11.6 KiB)  

ifconfig命令使用（设置IP地址能够当即生效）

  （ 
 1）显示激活网卡，以及网络信息  

ifconfig

  （ 
 2）显示激活网卡，以及网络信息  

ifconfig eth0

  （ 
 3）显示全部网卡，以及网络信息  

ifconfig -a

  （ 
 4）启用网卡地址  

  ifconfig eth0 
 up  

  ifconfig enp0s3 
 up  

  （ 
 5）中止网卡地址  

  ifconfig eth0 
 down  

  ifconfig enp0s3 
 down  

  （ 
 6）网卡取别名的两种写法  

  ifconfig eth0: 
 0 192.168.23.10/24  

  ifconfig enp0s3: 
 0 192.168.23.100 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.23.255  

（2）route命令

1：增

添加主机地址路由

  route add -host 
 192.168.24.100 gw 192.168.23.1 dev eth0  

添加网络地址路由

  route add -net 
 192.168.24.0/24 gw 192.168.23.1 dev eth0  

添加默认地址路由

  route add -net 
 0.0.0.0/0.0.0.0 gw 192.168.23.1 dev eth0  

2：删

删除主机地址路由

  route del -host 
 192.168.24.100  

删除网络地址路由

  route del -net 
 192.168.24.0/24  

删除默认地址路由

  route del 
 default  

3：改

先删除，再修改

4：查

route -n

Kernel IP routing table

  Destination(目的地址) Gateway（网关，吓一跳） Genmask（子网掩码） Flags Metric Ref Use Iface（接口） 

 
 192.168.23.0 0.0.0.0（同一个网段无需网关） 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0  

 
 192.168.23.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U（up：表示启用状态） 0 0 0 eth1  

 
 169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 1002 0 0 eth0  

 
 0.0.0.0 192.168.23.1 0.0.0.0 UG（G表示网关） 0 0 0 eth0  

（3）netstat命令（对应的ss命令请自行总结）

会常常使用

必备技能：netstat -lntup

-u：UDP

-t：TCP

-l：查看监听状态

-n：以数字的形式显示

-p：显示进程、服务名称

-a：显示all信息

  [root@6 ~] 
 # netstat -lentupa  

Active Internet connections (servers and established)

  Proto（协议） Recv-Q（接收） Send-Q（发送） Local Address（本地监听的套接字） Foreign Address（客户端链接的套接字） State（进程状态） User（用户的id） Inode（文件的inode号） PID/Program name 

  tcp 
  0  0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN  0  9197 1090/sshd  

  tcp 
  0  0 192.168.23.4:22 192.168.23.2:65106 ESTABLISHED 0  9567 1191/sshd  

  tcp 
  0  0 :::22 :::* LISTEN  0  9199 1090/sshd  

  udp 
  0  0 0.0.0.0:68 0.0.0.0:*  0  8497 856/dhclient  

（4）ifup、ifdown命令

  须要添加 
 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1网卡配置文件，才能给ifup、ifdown控制  

ifup eth1

ifdown eth1

`二：ip类命令` 适用于红帽五、六、7（须要安装 iproute 包）

ip link：管理网卡接口

ip addr ：查看或设置IP地址

ip route：配置路由

ip link show：显示设备属性

ip link set dev eth0 up：开启网卡设备

ip link set dev eth0 down：关闭网卡设备

 
 ip addr add 192.168.23.4/24 dev eth1： 添加IP地址  

 
 ip addr add 192.168.23.4/24 dev eth1 label eth1:0 : 添加别名  

 
 ip addr del 192.168.23.4/24 dev eth1： 删除IP地址  

ip addr show：显示IP地址

 
 ip route add 192.168.24.0/24 via 192.168.23.1 dev eth1 src 192.168.23.10: 添加网络路由地址  

 
 ip route add default via 192.168.23.1 ：添加默认路由  

 
 ip route del 192.168.24.0/24 ：删除路由地址  

ip route show ：显示路由地址

`三：nm类命令` 适用于红帽 7

nmcli：命令行工具

  nmtui：就像红帽 
 6的setup工具同样，是一个图形化的文本工具  

必须启动 Neworkmanager

systemctl status NetworkManager

`四：setup命令` 适用于红帽 6

必须启动 network 服务

  service network 
 status  

（六）系统默认的网卡命名方式（了解）浏览器

前言：

对于红帽6而言

eth0、eth一、eth2 等

对于红帽7而言

  （ 
 1）若是BIOS为主板上集成的设备提供的设备编号可用，则根据设备编号进行命名，如eno0, eno1。例如：苹果Mac电脑，网卡名为en0  

  （ 
 2）若是BIOS为PCI-E扩展槽所提供的设备编号可用，则根据设备编号进行命名，如：ens1 ens2  

  （ 
 3）若是硬件接口的物理位置信息可用，则根据此信息命名，如：enp0s三、enp0s8，有些虚拟机是这样命令。  

  （ 
 4）对于Mac电脑而言，en0、en1  

 
 en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500  

  ether 
 a4:d1:8c:cd:a0:8c  

  inet6 
 fe80::181a:b72a:631f:69d2%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x4  

  inet 
 192.168.23.2 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.23.255  

  nd6 options= 
 201<PERFORMNUD,DAD>  

media: autoselect

status: active