Linux运维相关网络基础知识

1、网络基础知识大纲

一、知识体系：路由，交换，协议，OSI七层模型，TCP/IP协议和三次握手四次挥手过程，VLSM可変长子网。

二、网络：指将计算机及其外部设备，经过通讯线路链接起来，在网络操做系统，网络管理软件及网络通讯协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

     网络拓扑：指用传输介质互联各类网络设备的物理布局。若是两个链接结构相同就能够认为其网络拓扑相同，尽管他们内部各自物理连线，节点间距可能不一样。

三、交换机

3.1  交换机厂商：CISCO，H3C，DLINK。常见的：程控交换机，光纤交换机。

3.2  在一个交换机端口上所链接的全部终端设备，均在一个网段上（又称为一个广播域）。

3.3 交换机能够格力冲突域，每个端口就是一个冲突域。

3.4 基本的安全功能

3.5 终端设别的的接入

3.6 广播域的隔离

四、路由器：链接各局域网和广域网的设备，负责设定路由和路由选择。路由：传递数据的路径。

4.1  路由协议，数据的转发

4.2  广播、组播控制

4.3 路由器会做为网关，通常会在网络出口的位置设置路由器。

4.4 广域网链路支持

五、协议：通讯双方为了实现通讯而设计的约定或通话规则，如：http协议，tcp/ip协议簇。

六、HUB总线技术

七、网络层次结构

八、OSI模型

8.1  网络层对应的是IP地址，是跨网段使用的；

8.2数据链路层对应的是MAC（物理）地址，是在局域网内使用的 ；

九、OSI网际互连和OSI封装解封装

十、TCP/IP 协议簇

10.1 TCP三次握手

什么是三次握手：   三次握手(Three-way Handshake)，是指创建一个TCP链接时，须要客户端和服务器总共发送3个包。

三次握手的目的 ：   三次握手的目的是链接服务器指定端口，创建TCP链接,并同步链接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。客户端执行链接请求时。将触发三次握手。

SYN：请求同步标志，为1表示创建TCP链接；  FIN：结束标志，为1表示关闭TCP链接；    ACK：表示响应确认 ；  

seq：表示序列号；     ISN : Inital Sequence Number  初始序列号。      ack:acknowledgement Number,确认号

三次握手过程   ：（三次握手可归纳为：请求链接，收到应答，再次请求。SYN ---> SYN ---> ACK        

第一次握手:客户端发送一个SYN标志位置1的请求包。包括客户端打算链接的服务器的端口，以及客户端的初始序列号Seq（ISN(c)）=x(随机生成)。      

第二次握手:服务器端发回一个确认包应答。包括SYN标志位和ACK标志位均置1,seq（ISN(s)）=y(随机产生)，确认ack=x+1。  

第三次握手：客户端再次发送确认包。 包括SYN标志位为0,ACK标志位为1，seq（ISN(s)）=x+1，确认号ack=y+1。。若是正确则链接创建成功，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后客户端与服务器之间能够开始传输数据了。

10.2 TCP四次挥手

什么是四次挥手：TCP的链接的拆除须要发送四个包，所以称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器都可主动发起挥手动做，任何一方执行close操做便可产生挥手操做。

四次挥手过程：

第一次挥手： 客户端发送一个FIN=1，seq=u的包，用来发起关闭客户端到服务器数据传送操做，客户机进入FIN_WAIT_1状态。

第二次挥手：服务器收到包后，发送一个ACK=1给客户端，确认序号ack=u+1，序列号seq=v,服务器进入CLOSE_WAIT状态。

第三次挥手：服务器再发送一个FIN=1的包，确认序号ack=u+1，序列号seq=w,用来关闭服务器到客户端的数据传送操做，服务器进入LAST_ACK状态。

第四次挥手：客户端收到后，客户端进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK=1给服务器，确认序号ack=w+1，序列号seq=u+1，服务器进入CLOSED状态，完成四次挥手。

2、IP分类

一、IP地址是由32位二进制数字构成，采用“点分十进制”方法表示的惟一地址。

二、一般区分以下：　五类IP ；         特殊用途的IP ；           私有IP；

三、IPV4简单粗暴地把IP地址分为五类。分类方法以下图所示：

也就是说，分为如下几类：

A: 0.0.0.0-127.255.255，其中段0和段127不可用，可用地址范围1.0.0.1.-127.255.255.254

B: 128.0.0.0-191.255.255.255，其中可用地址范围128.0.0.1-191.255.255.254

C: 192.0.0.0-223.255.255.255其中可用地址范围192.0.0.1-223.255.255.254

D: 224.0.0.0-239.255.255.255其中可用地址范围224.0.0.1-239.255.255.254，用做广播地址

E: 240.0.0.0-255.255.255.255，其中段255不可用，用做保留使用

其中除了段0和段127以外，还有一些IP地址由于有其余的用途，是不能够用做普通IP的。还有一部分被用做私有IP地址。

可用IP地址个数=2的N次方-2    ，  N表示主机位数，-2表示减去网络地址和广播地址。

2 、特殊用途的IP

　　将这些特殊的IP地址分为三类，特殊源地址、环回地址以及广播地址。以下表所示：

三、 私有IP（又称局域网IP）

　公有地址（Public address），由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。经过它直接访问因特网。  　　

　　私有IP的出现是为了解决公有IP地址不够用的状况。从A、B、C三类IP地址中拿出一部分做为私有IP地址，这些IP地址不能被路由到Internet骨干网上，Internet路由器也将丢弃该私有地址。若是私有IP地址想要连至Internet，须要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（Network Address Translation，NAT），一般使用路由器来执行NAT转换。范围以下：

　　　　A: 10.0.0.0~10.255.255.255 即10.0.0.0/8

　　　　B:172.16.0.0~172.31.255.255即172.16.0.0/12

　　　　C:168.254.0.0~192.254.255.254 即168.254.0.0/16

             D:192.168.0.0~192.168.255.255 即192.168.0.0/16

3、子网划分

1 为何划分子网：

（1）避免大量局域网地址发送请求，形成网关设备负载太高

（2）避免广播风暴

（3）避免浪费IP地址

二、经过子网掩码的方式划分子网

可划分的子网数量=2的N次方，N为借用的主机位数。

4、DNS

一、DNS解析流程(熟练掌握)

二、DNS解析命令

dig  @www.oldboy.com   +trace

@<服务器地址>：指定进行域名解析的域名服务器；

-b<ip地址>：当主机具备多个IP地址，指定使用本机的哪一个IP地址向域名服务器发送域名查询请求；
-f<文件名称>：指定dig以批处理的方式运行，指定的文件中保存着须要批处理查询的DNS任务信息；
-P：指定域名服务器所使用端口号；
-t<类型>：指定要查询的DNS数据类型；
-x<IP地址>：执行逆向域名查询；
-4：使用IPv4；
-6：使用IPv6；
-h：显示指令帮助信息。

  

nslookup

host 

ping

3.DNS的配置

配置文件:  /etc/resolv.conf

setup设置DNS

若是有网卡的DNS配置，网卡的DNS配置会优先于配置文件 /etc/resolv.conf，重启网卡会把/etc/resolv.conf的配置覆盖掉；

若是没有网卡的DNS配置，配置文件 /etc/resolv.conf中的DNS会生效。

4.hostname配置

hostname  [主机名] ，再执行logout  #重启会失效

vim  /etc/sysconfig/network  #永久生效

vim /etc/hosts

setup修改主机名  #永久生效（命令行不会生效，会影响/etc/sysconfig/network 和/etc/hosts）

5.网关配置：

优先配置/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0,还能够选择/etc/sysconfig/network配置。

命令行配置，临时生效：route  add/del   default  gw  10.0.0.254

6.IP配置：

ifconfig eth0 : X  192.168.1.111/24   up/down   配置/停用别名IP （虚拟IP）,临时生效 ，若要永久生效写成配置文件。

ip的方式配置多个IP，辅助IP，ip  addr add  192.168.1.111/24  dev  eth1:3

ip   add    查看辅助IP

7.网络信息查询

ip        ifconfig        route -n      hostname       netstat       lsof (lsof  -i   :[端口]     查看某端口正在进行的服务)   

8.网络状态检查

（1）ping   www.example.com    检查线路是否通畅，对应ICMP协议（ping不通检查ICMP协议是否禁止）

（2）traceroute  www.example.com    检查路由

（3）telnet   www.example.com  80     检查服务有没有开，端口是否正常，防火墙是否禁止

         不通的缘由：服务未开启，端口未开启，防火墙阻挡，服务的端口不在该IP上，ISP运营商默认不开端口，申请开放。

9.抓包工具   linux系统:tcpdump    nmap     Windows系统：wireshark    sniffer   科来网络分析