Learn from：阮一峰-互联网协议入门
1. 概念
- <b>互联网协议：</b> 规定电脑如何连接和组网
- <b>互联网分层：</b>
应用层-传输层-网络层-链接层-实体层
2. 实体层
- <b>实体层：</b> 把电脑连接起来的物理手段，负责传送0和1电信号
3. 链接层
- <b>链接层：</b>确定0和1的分组方式。
- <b>以太网协议： </b>一组电信号构成一个数据包——帧。
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- <b>MAC地址： </b>以太网规定，连入网络的所有设备，都必须具有“网卡”接口。
数据包是从一块网卡传送到另一块网卡的。
网卡的地址（MAC地址）：数据包的发送和接收地址，这个地址是独一无二的
48位，12个十六进制 eg：
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- <b>广播： </b>把数据包发给本网络内的所有计算机，计算机自己判断是否为接收方，如果是，就接收这个包，如果不是，就丢弃包。
3. 网络层
- 网络层：主机到主机的通信。
- 以太网广播方式效率低，而且局限在发送者所在的子网络。
- 网络层引进一套新的地址，使我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络，这套地址叫做“网络地址”（ <b>网址 </b>）。
- <b>IP协议： </b>规定网络地址的协议，目前广泛使用的是IPV4（IP协议第四版）
<b>IP地址： </b>eg：172.16.254.1（32个二进制位）（范围从0.0.0.0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，地址前一部分若干位代表网络部分（所在网络），后半部分代表主机 - <b>子网掩码： </b>表示子网络特征的一个参数，32位二进制，网络部分全为1，主机部分为0.
根据子网掩码前多少位为1可以判断IP地址前多少位为网络部分，从而判读任意两个IP地址是否处在同一个子网络。
<b>方法： </b>将两个IP地址与子网掩码分别按位与运算，结果相同为同一子网络。
<b>sum： IP地址的作用： </b>
1.为网络上的计算机提供一个唯一的地址——IP地址
2.确定哪些地址在同一个子网络 - IP数据包：
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- IP数据包的内容放在以太网数据包的数据部分
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如果IP数据包在一个以太网数据包中放不下，就要将数据内容分开多个包发送。每个包有相同的标头。
<b>ARP协议： </b>如果两台主机在同一个子网络，使用ARP协议可以得到对方的MAC地址。
4. 传输层
- <b>传输层： </b>端口到端口的通信
- <b>端口： </b>是每一个使用网卡的程序的编号，表示这个数据包到底供哪个程序（进程）使用。
<b>端口的编号： </b>
0—65535间的整数（16个二进制位）
0-1023被系统占用，大于1023用户使用（应用程序随机选取） - <b>UDP协议： </b>
<b>UDP协议优点： </b>比较简单，容易实现
<b>缺点： </b>可靠性差，一旦数据包发出，无法知道对方是否收到
<b>UDP数据包： </b>
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- <b>TCP协议： </b>有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认
缺点：过程复杂，实现困难，消耗较多资源
通常TCP数据包长度不超过IP数据包长度，以确保单个TCP数据包不必再分割
5. 应用层
- <b>应用层：</b>规定应用程序的数据格式
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6. 两台电脑间通信：
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- 同一个子网络：发对方的MAC地址和对方的IP地址
- 不同子网络：发网关的MAC地址和对方的IP地址
7. 静态IP地址上网
- 每次上网都是同一个IP地址
- 开网时管理员给的四个参数：
本机IP地址，子网掩码，网关的IP地址，DNS的IP地址
8. 动态IP地址
- 计算机上网时，自动分配到一个IP地址，不用认为设定
- <b>DHCP协议规定：</b>DHCP服务器，负责管理本网络的所有IP地址，新电脑加入网络，就向这个服务器发一个“DHCP请求”数据包来申请IP地址和相关网络参数
-
<b>DHCP数据包</b>
Paste_Image.png- <b>以太网标头：</b>
<b>发出方的MAC地址：</b>本机网关MAC地址
<b>接收方（DHCP服务器）MAC地址：</b>未知，填入广播地址<b>FF-FF-FF-FF-FF-FF</b>
- <b>以太网标头：</b>
- <b>IP标头：</b>
<b>发出方IP地址：</b>未知，设为<b>0.0.0.0</b>
<b>接收方IP地址：</b>未知，设为<b>255.255.255.255</b>
0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址，表示这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络，255.255.255.255：本网络中的所有主机，不被路由器转发
<b>UDP标头：</b>
<b>发出方端口：</b>68端口
<b>接收方端口：</b>67端口
以上是DHCP协议规定的<b>过程：</b>
发出以太网数据包，以太网广播给同个子网络中的每台计算机，每台计算机收到这个包后，因为MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，每个计算机分析了这个包的IP地址，发方是0.0.0.0，收方是255.255.255.255，所以DHCP服务器接收这个包，其他计算机丢弃了这个包，DHCP服务器继续读包，然后选取一个未出租的IP地址，再发出一个“DHCP响应”数据包，数据包形式与请求包一样，包含双方MAC地址（请求方和DHCP服务器），DHCP服务器的IP地址和接收方IP（255.255.255.255），UDP标头：发方端口67，收方端口68，data数据内容：动态分配给请求方的IP地址和相关网络参数。
9. DNS协议
- <b>DNS解析：</b>将网址解析成IP地址
-
向DNS服务器发DNS数据包（53端口）（这个53端口是指接收方DNS服务器的端口吗？）
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（以上的各个标头的内容是什么？）
DNS服务器做出响应，给出请求网址的IP地址。
