网络知识点

TCP/IP协议通常分为四层：应用层，传输层，网络层，网络接口层

网络接口层的传输单位是帧，网络层的传输单位是包，传输层的传输单位是段，应用层的传输单位是报文

1、应用层：HTTP、DNS、FTP

(应用层工作在操作系统中的用户态，其他层在内核态）

2、传输层：TCP、UDP

3、网络层：IP

iPv4协议，IP的地址为32位，分成4段，每段8位。同时IP地址还分为网络号与主机号，网络号用于区分IP地址属于哪个子网，

主机号为为了区分属于哪个子网下的哪个主机。

网络号：将IP地址与子网掩码进行按位与的操作，即可得到网络号；

主机号：将子网掩码取反，然后与IP地址按位与操作，即可得到主机号。

如何获取IP地址？

首先访问本地缓存，查找域名对应的IP地址，如果没有则查询本地的DNS服务器，如果还没有就询问根域服务器，依次查询COM或者CN服务器。

4、网络接口层

会给数据包加上MAC地址，MAC地址包含48位接收方地址和48位的发送方地址，和16位的协议类型

协议类型为：0800IP协议和0806ARP协议

4.1 MAC 发送方和接收方地址如何确认?

发送方的MAC地址在网卡上的ROM里，直接读取即可

接收方的MAC地址通过ARP协议在以太网中广播，同时操作系统会把查询结果放到ARP缓存的内存空间中

Linux 查询ARP缓存： arp -a

5、网卡

网卡驱动获取数据包后会将数据包复制到网卡的缓存区，并在数据包的首尾加上报头和校验序列

报头用来标记数据包的的起始位置，校验序列用来检测错误

然后网卡将数字信号转换为电信号发送出去

6、交换机

交换机将电信号转换为数字信号，并对数据包末尾的校验序列进行校验错误

然后查询交换机本身的MAC地址表，查询是否有接收方MAC地址。

MAC地址表包含MAC地址和端口号，当交换机接收到数据包时，MAC地址表会记录发送方MAC地址和接收的端口号。

当查询到对应的MAC地址时，则从对应的端口号将数据包发送出去。

如果没有查询到，交换机会将数据包发送到除了源端口的所有端口

MAC 地址中的 FF:FF:FF:FF:FF:FF
IP 地址中的 255.255.255.255

7、交换机与路由器的区别

交换机是二层网络设备，基于以太网设计的，交换机的端口没有MAC地址

路由器是三层网络设备，基于IP设计的，路由器的每个端口都有MAC地址

8、路由器

路由器将收到的电信号转换为数字信号，看是否是发给自己的，如果是则保存到缓存区，不是则丢掉。

路由器去掉MAC地址，对照路由表，路由表中的子网掩码与，目标IP地址进行与操作。

查询对应的网关，如果为空则到达终点；如果有IP地址，则继续通过ARP协议查询MAC地址，并进行转发操作