linux中的网络知识

认识基本网络

网络划分

计算机网络分为LAN、MAN、WAN

局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

都会网域（MetropolitanAreaNetwork，MAN）指大型的计算机网络，属于IEEE802.6标准，是介于LAN和WAN之间能传输语音与数据的公用网络。MAN是改进LAN（局域网）中的传输媒介，扩大局域网的范围，达到包含一个大学校园、城市或都会区。它是较大型的局域网，需要的成本较高，但可以提供更快的传输速率。例如：某一家企业把在一个城市或同一国家内的服务据点连接起来，就可以称为一个或多个城域网。一些常用于城市区网的技术包括：以太网（10Gbps/100Gbps）、WiMAX（全球互通微波访问）。

广域网（英语：Wide Area Network），缩写为WAN，又称广域网、外网、公网，广域网并不等同于互联网，它是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网，主要使用分组交换技术。广域网通常跨接很大的物理范围，覆盖的范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）都广，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个地区、城市和国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

公网ip和私网ip

公网IP地址
公网IP地址是分配给连接到 Internet 的设备的地址。要连接到 Internet，设备必须具有唯一的IP地址，以允许其他节点和设备找到它并建立连接。公共IP地址可以分配给Web服务器、电子邮件服务器，甚至是个人的个人计算机。

公共 IP 地址最初将通过 ICANN（互联网名称与数字地址分配机构）分配——该组织负责创建 IP 地址并最初将其分配给二级组织。然后将公共 IP 地址分发给 Internet 服务提供商等组织，这些组织最终将它们分发给最终用户。

公共 IP 地址是唯一的，公网ip的查询：浏览器搜索http://httpbin.org/ip  查看本机公网ip

私网IP地址
私网IP地址是您的网络路由器分配给您的设备的地址。同一网络中的每个设备都分配有一个唯一的私有 IP 地址（有时称为私有网络地址）——这是同一内部网络中的设备相互通信的方式。

私网ip查询：windows系统：cmd下输入ipconfig
		  linux系统：终端输入ifconfig

传输介质

传输介质包括同轴电缆、双绞线和光纤等。

双绞线：有效传输长度100M 	中继器或者集线器：扩大网络的传输距离
线序:
标准568A：绿白绿，橙白蓝，蓝白橙，棕白棕。（老设备连接同种设备）
标准568B：橙白橙，绿白蓝，蓝白绿，棕白棕。(国内)，直通线

光纤（多模光纤和单模光纤）
多模光纤：适用于短距离传输，如局域网、数据中心等。传输距离较短，通常在几百米到几千米之间。
单模光纤：适用于长距离传输，如广域网、电信网络等。传输距离较长，可以达到几十到几百千米。

单位换算

带宽：带宽是以比特为单位的 而我们常看到的下载速度显示的几KB是以字节为单位
1 Byte(B) = 8 bit
1 Kilo Byte(KB) = 1024 B
1 Mega Byte(MB) = 1024 KB
1 Giga Byte (GB)= 1024 MB
1 Tera Byte(TB)= 1024 GB
1 Peta Byte(PB) = 1024 TB
1 Exa Byte(EB) = 1024 PB
1 Zetta Byte(ZB) = 1024 EB
1 Yotta Byte(YB)= 1024 ZB
1 Bronto Byte(BB) = 1024 YB
1 Nona Byte(NB)=1024 BB
1 Dogga Byte(DB)=1024 NB
1 Corydon Byte(CB)=1024 DB
1 Xero Byte (XB)=1024 CB

客户端和服务端

客户端: 即表示可以介入互联网的个人终端设备, 比如个人PC机、个人Mac电脑, 操作系统为Windows.
服务端: 即代表在互联网中提供给用户服务的设备, 比如淘宝网、京东网、阿里云等网站或平台.

交换机就是用来组建一个局域网使用的。交换机的作用是放到路由器后端，来扩展路由器接口不够用而使用的。

路由器：（直连路由 静态路由 动态路由）
路由器工作原理：有个路由表，会自己学习、生成、维护路由表。
1，主机A准备发数据给主机B。
2，A将B的IP地址连同数据一起，以数据包形式发送给路由器R1。
3，路由器R1收到数据包后，先从数据中读取到B的IP地址，然后根据路径表计算发往B的最优路径。
4，比如路径为：R1->R2->R5->B；并将数据包发往路由器R2。
5，路由器2重复路由器1的工作，并将数据包转发给路由器5。
6，路由器5同样取出目的地址，发现目的地址就在自己的网段上，于是将该数据包直接交给主机B。
7，主机B收到主机A的信息，一次完整的通信宣告结束。

网关：网络的出口（路由器的ip地址）

OSI模型

osi七层模型

应用层：针对应用约定的标准 HTTP（超文本传输协议） Telnet（远程协议）
表示层：约束数据格式，负责格式转化，加密。解密。
会话层：建立、维护、管理（解除）会话。数据的传输通道。
传输层：约定数据采用何种方式进行传递
网络层：提供逻辑地址（IP地址，用于在网络中标识每一台设备，作用于网络间的通信，提供路由和选路）
数据链路层：提供MAC（物理）地址，每个MAC地址写在网卡上
物理层：约定接口类型，传输速度

七层模型功能
应用层：应用程序/原始数据/      QQ/YY/爱奇艺/吃鸡
表示层：格式/压缩/加密 	      快速传递、安全传递
会话层：会话/全双工/半双工      身份信息、电话/对讲机
传输层：分段/重组/端口号        传输效率
网络层：IP地址/寻址/路由        总目标，全球地址
数据链路层：MAC地址/局域网/     分段目标，局部地址、邮递员
物理层：传输介质/比特流         电流/光/无线信号/4G/5G

数据封装的过程大致如下
1.（应用层）用户信息转换为数据，以便在网络上传输
2.（传输层）数据转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接
3.（网络层）数据段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输
4.（数据链路层）数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机。
5.（物理层）帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案,通过某种传输介质发送数去。
			
数据解封装的过程大致如下
1.（物理层）帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案,通过某种传输介质发送数去。
2.（数据链路层）数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机。
3.（网络层）数据段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输
4.（传输层）数据转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接
5.（应用层）用户信息转换为数据，以便在网络上传输

TCP/IP:传输控制协议簇

TCP\IP四层模型
应用层：将OSI上三层融合，用于产生需要传递的数据
传输层
网络层
链路层(网络接口层)：将OSI下两层融合

当通过http发起一个请求时，应用层、传输层、网络层和链路层的相关协议依次对该请求进行包装并携带对应的首部，最终在链路层生成以太网数据包，以太网数据包通过物理介质传输给对方主机，对方接收到数据包以后，然后再一层一层采用对应的协议进行拆包，最后把应用层数据交给应用程序处理。

HTTP协议简介

超文本传输协议 (HTTP-Hypertext transfer protocol) 是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通 信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议，于1990年提出. 蒂姆伯纳斯李
是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据，（HTML文件，图片等） 
HTTP是一个属于应用层的协议


HTTP协议的主要特点： 
1.支持客户/服务器模式 （浏览器/服务器模式） 及c/s模式
2.简单快速：
客户向服务器请求服务时，只需传送请求和路径。通信速度很快。
3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。（文件，视频，会议）
4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。


常见状态代码：
200 OK         //客户端请求成功
403 Forbidden         //服务器收到请求，但是拒绝提供服务,没有权限
404 Not Found        //请求资源不存在，输入了错误的URL，没有找到，路径不对

UDP协议介绍

UDP协议简介
UDP是一个无连接的简单的面向数据报的传输层协议。只有数据发射源没有目标源

UDP的特性:
1.面向无连接：不用先与对方建立连接，不握手。因此传输速度很快。
2.不可靠的：没有确认机制，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。
3.UDP传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内
因为它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。网络直播、车载电台
 
udp一般用于
1. 即时通信:qq聊天 对数据准确性和丢包要求比较低，但速度必须快
2. 在线视频:速度一定要快，保证视频连续，但是偶尔花了一个图像帧，人们还是能接受的
3. 网络语音电话:语音数据包一般比较小，需要高速发送，偶尔断音或串音也没问题

物理地址：mac地址，全球唯一，mac由6段16进制数组成，每段有2个16进制数

ARP协议和ICMP协议

ARP
arp协议作用(地址解析协议)         
ARP地址解析协议用于将网络地址（IP地址32位）转化为物理地址（MAC地址48位）。ARP协议是属于"数据链路层 or 网络层"的协议，在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址（硬件地址）来确定接口的，而不是根据32位的IP地址。内核（如驱动）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据

ICMP
ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
ping命令使用的就是ICMP协议

网络操作

查看ip命令

ifconfig：查看ip信息

ifconfig：查看当前的网络配置信息

ifconfig 接口名 down	临时关闭接口

ifconfig 接口名 up	打开接口

ifconfig ens32 add 192.168.200.100 netmask 255.255.255.0	手工设置接口的IP地址(临时)

ifup 网卡名称 ：启动网卡

ip a ：查看ip地址

ipconfig：查看windows系统私网ip地址

浏览器搜索http://httpbin.org/ip  查看本机公网ip

ping

检测与目标主机的连通性(现在很多服务器允许访问，但不允许ping发送的icmp包，防止探测)，
ping命令使用的是icmp协议

dos下默认发四个包，根据响应包来判断网络质量

linux下默认不断的发送icmp数据包，需要强制终止

ttl	timetolive	生命周期值，网络上每经过一个路由器则-1，为0时被废弃

若对方是Windows系统，则ttl从128开始向下减

若对方是UNIX/Linux系统，则从64开始向下减

ping -c n ip地址/域名

-c 参数可控制发包个数

-W 设置ping的时间，单位是s

ip route：查看网关

netstat：查看当前网络状态信息，包括服务及使用的端口

yum -y install net-tools      下载net-tools包

netstat -nplt   查看端口等同于ss -nplt

netstat -apu	查看所有udp通讯的端口、进程号、程序

netstat -apt	查看所有tcp通讯的端口、进程号、程序

固定虚拟机IP地址

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33   //网卡配置文件

BOOTPROTO=static  //修改动态ip为静态ip
ONBOOT=yes    //网卡自启动
IPADDR=10.12.155.96  //ip地址
PREFIX=24
GATEWAY=10.12.155.254    //网关，可以在windows下使用ipconfig查询一下默认网关
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8

systemctl restart network：重启网卡

VMware网络模式

桥接

可以理解成一个设备，其他人可以连接也可以连接其他人，IP地址和宿主机在同一个网段

NAT

只能出，不能进。通过虚拟路由器跨网段通信

主机

只能和宿主机通信