TCP/IP与网络通信流程

时间:2024-02-18 22:57:02

一,TCP/IP协议

1,TCP/IP模型结构:

TCP/IP共分为四层:应用层 、传输层 、网络层 、网络接口层.

1)应用层:

应用层面有着很多协议来支持不同的应。如我们进行万维网(WWW)访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、远程登录用Telnet协议等等,都是属于TCP/IP应用层的。(FTP、SMTP、telnet、DNS、tftp)

2)传输层:

传输层的的功能主要是提供应用程序间的通信,TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。

3)网络层:

网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层,主要定义了IP地址格式,从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输,IP协议就是一个网络层协议。(IP数据包)

4) 网络接口层:

这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据包并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。(帧,网络接口协议)

2,TCP/IP 模型图解:

3,OSI模型与TCP/IP模型结构对比:

 

 

二, 网络掩码

IP地址应该与网络掩码同时出现,作用为区分ip地址中的网络号与主机号.

网络掩码与ip地址进行二进制的按位与操作后得到的值确定了网络号与主机号.

1,IP地址由十进制转换为二进制

2,网络掩码由十进制转换为二进制

3,按位与操作,都为1的则取1,只要有一个0,则取0.

4,得到结果后,数值为255的部分为网络号,数值为0的部分为主机号.

 

三,集线器、交换机、arp协议

集线器:

集线器的工作机理是广播(broadcast),无论是从哪一个端口接收到什么类型的信包,都以广播的形式将信包发送给其余的所有端口,由连接在这些端口上的网卡(MAC)判断处理这些信息,符合的留下处理,否则丢弃掉,这样很容易产生广播风暴,当网络较大时网络性能会受到很大的影响。而且一次只能处理一个信包,在多个端口同时出现信包的时候就出现碰撞,信包按照串行进行处理,不适合用于较大的网络主干中。 

交换机与arp协议:

在网络通信时,arp先在arp缓存区寻找是否有目标ip对应的Mac地址,若有直接发送数据,若没有则将通过arp协议广播通用的Mac地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)给交换机,再由交换机将通用Mac地址广播给局域网所有端口,其他端口网卡默认接收通用Mac地址通过链路层,并进入网络层时区分协议为arp,此时判断ip地址是否为目的ip地址,若不是则丢掉,若是则将单独回送数据,并将目的ip地址对应的mac地址记录在arp缓存区中。

arp攻击(中间人攻击)

 

四,路由器(网关)

路由器的作用为链接两个或两个以上不同的网络,并让他们之间可以通信。路由器至少有两个网卡(Mac地址)。默认网络一般为路由器。

路由器与交换机的区别:

 

1,交换机是将不同IP地址的电脑连在一起,共享一根网线;路由器是将同一个IP给不同的电脑使用,就像一条大路分成很多条小路。一句话,路由器是接外网的,路由器是接内网的。

2,交换机利用我们熟知的MAC地址即每个设备唯一的物理地址来寻址,路由器则通过IP地址来寻址。说白了,交换机寻找物理地址,路由器寻找软件地址。

3,路由器具有防火墙的功能,因为其不传送不支持路由协议的数据,可防止广播风暴,而交换机没有这个功能。

五,浏览器访问服务器的过程

ip一直不变,Mac地址发生变化

DNS服务器:DNS(Domain Name Server,域名服务器)是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表,以解析消息的域名。 域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称,用于在数据传输时标识计算机的电子方位(有时也指地理位置)。域名是由一串用点分隔的名字组成的,通常包含组织名,而且始终包括两到三个字母的后缀,以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。

1,解析域名

检查是否有默认网关mac地址,若没有则进行arp广播,得到网关Mac地址后,发送DNS(域名解析器)ip及请求,发送到互联网上,DNS解析好后,回域名对应的ip地址。

2,项目表ip发起tcp链接(3次握手)

3,发送http链接请求数据,并等待应答

4,发送断开tcp链接(4次挥手)

 

 六,NAT(网络地址转换器)

1,什么是NAT

NAT是在路由器的基础之上添加了一些功能。具有连接网络功能的叫做路由器,在这基础之上还能分配ip并进行转换的就叫做NAT.

NAT将私网ip、port以及请求转化为公网ip、port 进行数据的请求并加入表格,当NAT收到数据,再由NAT根据表格转化为私有ip、port以及数据返回给原私有ip端口。

私网ip无法作为服务器,因无表格存在。公网ip将不时进行变化。

2,什么是DHCP

路由器中的DHCP服务器可以动态的自动给连接上NAT的设配提供私有ip.

3,图解