TCP/IP协议栈道与 OSI参考模型
Tcp/IP协议栈盒osi七层参考模型对比：
相同点：
2者都是模型化层次化
下层对上层提供服务支持
每层协议彼此相互独立
不同点：
1、层数不同 5层或4层；7层；
2、TCP/IP仅支持的IP协议；OSI支持所有的网络层；
3、TCP/IP协议支持的跨层封装 应用层直接封装到3层或2层；用于设备间沟通的流量；
应用程序间沟通的流量正常不会跨层；
当4层被取消时，分段和进程标记的功能就没有了；此时3层报头将完成这一工作；
使用分片行为，将流量分片后逐一填充到IPV4报头内；使用协议号来标示上层的信息；
当3/4层都被取消时，2层报头将完成分段和进程标记的功能；
以太网第二代封装技术，仅存在类型号可以标记进程，但无分片的功能；
若需要跨层封装到二层时，将使用以太网第一代帧；—802.2和802.3标准
使用LLC（逻辑链路控制层）+MAC（介质访问控制层）两个子层构成，LLC层负责分片和标记进程；MAC负责硬件控制；
总结：下层存在标记上层的编号；传输层使用端口号，网络层协议号，数据链路层类型号；
各层作用及简单应用
物理层
定义电气电压接口规范，主要描述光学特性。
代表设备有RJ-45双绞线，即我们常用的网线，其有限传输距离100米
数据链路层（核心作用控制物理层工作）
媒介访问控制层（算法）：MAC地址（主机物理地址，基本不重复）
代表设备：中继器（加深信号）：进行洪范（广播），两个主机同时向另一主机发包，产生冲突域，出现CDMA-CD技术，即带侦听的载波多路访问技术
交换机:解决了冲突域问题
作用：1、无限延长传输距离
2、解决冲突域
3、实现单播（交换机中有Mac地址表）
逻辑链路层：LLC 作用：提供FCS校验
网络层
通过IP地址进行逻辑寻址
代表设备：路由器（不接受任何广播）
路由器作用：1、分割广播域
2、路由功能（路由器中有路由表）
常见的协议：
IP：网际网络协议
ICMP：网际控制管理协议，包含ping指令
ARP:地址解析协议
传输层
通过端口号区分不同的服务，数据分段，确认，重传，排序，流控
数据的分段标准：MSS最大断长度1480b（字节）
MTU最大传输单元1500b
端口号：
范围：0-65535
注明端口：1-1023
动态、高端口：1024-65535
常见的协议：
TCP
UDP
会话层（应用程序提供会话地址 类似：QQ号码）
建立，维持，终止回话进程
表示层（将编码转化成二进制）
编码，解码，加密，解密
应用层（将抽象语言编码）
通过人机交互实现各种服务
几种常见的应用层服务及端口号：
FTP 文件传输协议 TCP 21
Telnet 远程登录 TCP 23
HTTP 超文本传输协议 TCP80、8080
HTTPS 可靠的超文本传输协议 TCP443
DNS 域名解析协议 TCP/UDP 53
PDU桥协议数据单元（单位）
上三层：数据 data message
传输层：数据段 segment
网络层：数据包 packet
数据链路层：数据帧 frame
物理层：比特流 bit
TCP与UDP协议
TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议
面向连接的可靠传输协议
除完成传输层的基本工作外，还要保障数据的可靠传输；
面向连接体现在三次握手–建立端到端的虚链路
可靠体现在确认，重传，排序，流控
对于带宽的占用较高，不建议传输实时流量
仅支持单播
TCP报头：20字节（1字节=8bit）
16bit源端口|16bit目标端口
32bit序列号
32bitack确认包
4bit包头长度| 预留 | |16bit滑动窗口（流控，吞吐量）
16bittcp校验盒|16bit指针
选项（默认没有）
数据
三次握手
seq：序列号，记录发送的次数
四次断开
FIN：断开
ACK：确认收到请求
UDP：User Datagram Protocol 用户报文传输协议
非面向连接的不可靠传输协议
仅完成传输的基本工作–分段，端口号
对于带宽的占用较低，常用于实时流量的传输
支持单播、组播、广播
UDP报头：8字节
UDP与TCP对比
tcp特点：安全，但传输速度慢
udp特点：传输速度快，但不安全
IP协议
IP报头：
Ver：有ipv4和ipv6两种
片偏移：数据分段的作用
Identification：作认证
Ttl生存时间：取值范围：0-255 默认255，每经过一台路由器减一，为0时不传递
Padding：填充字段
协议号 6 TCP 标识上层协议
17 UDP
88 EIGRP
89 OSPF
ARP：地址解析协议—通过对端的某个地址来获取对端的另一个地址
AARP：正向ARP —已知对端的IP地址，通过广播来获取对赌的MAC地址
RARP：反向ARP — 已知对端MAC地址，通过二层单播来获取对端的IP；
FARP：无故ARP ---- 刚使用IP地址时，对将要使用的IP地址，进行正向ARP；用于地址的冲突检测；
注：所有的ARP行为只能在同一个广播域内进行；
IPV4
iPv4是点分十进制32位 四段
网络位和主机位
完整的IP地址需要掩码
与运算判断是否在同一网段：IP地址与子网掩码进行与运算后，再化为十进制数，相同则在同一网段
与运算：遇0变0
例：IP地址 172.16.1.1 255.255.255.0
10101100.00010000.00000001.000000001
子网掩码 11111111.11111111.11111111.000000000
10101100.00010000.00000001.000000000
网段 172.16.1.0
IP地址 172.16.2.1 255.255.255.0
10101100.00010000.00000010.00000001
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
10101100.00010000.00000010.00000000
网段 172.16.2.0
子网掩码的作用：划分网段
分为ABCDE 五类
在默认情况下通过IP地址的第一个8位就可以辨别类别；
A 0 0000000—0 1111111 0-127
B 10 000000—10 111111 128-191
C 110 00000—110 11111 192-223
D 1110 0000—1110 1111 224-239
E 1111 0000----1111 1110 240-254
ABC 是单播（一对一）地址
D是组播（小组内的传播）地址
E 科研使用
网络位和主机位
A类地址 前8位为网络位 后24位为主机位 2^24-2（地址个数）
B类地址 16 16 2^16-2
C类地址 24 8 2^8-2
在单播地址中还存在私有地址和公有地址分类：
公有地址：全球唯一性 需要付费使用
私有地址：本地唯一性 无需付费
A类私有地址：10.0.0.0/8
B类私有地址：172.16.0.0/16-172.31.0.0/16
C类私有地址：192.168.0.0/24-192.168.255.0/24
特殊ip地址：
0.0.0.0/0 无效地址/缺省地址
255.255.255.255 受限广播地址
127.0.0.1/8 本地环回地址
192.168.1.00000000/24 代表本网段内所有主机
192.168.1.11111111/24 代表本网段内的广播地址
169.254.0.0/16 本地私有地址
VLSM ：可变长子网掩码
172.16.2.0/23 划分8个网段
172.16.0000001 0.00 000000
0.01
0.10
0.11
1.00
1.01
1.10
1.11
172.16.2.0/26 2.1-2.62
172.16.2.64/26 2.65-2.126
172.16.2.128/26 2.129-2.190
172.16.2.192/26 2.193-2.25
172.16.3.0/26 3.1-3.62
172.16.3.64/26 3.65-3.126
172.16.3.128/26 3.129-3.190
172.16.3.192/26 3.193-3.254
汇总IP 条件：连续子网，即母网号相同，子网掩码一致
保留相同位，去除不同位（多个IP只看最大的）
192.168.2.0/24
00000010.00000000
192.168.56.0/24
00111000.00000000
192.168.128.0/24
10000000.00000000
192.168.77.0/24
01001101.00000000
192.168.46.0/24
00101110.00000000
汇总：192.168.0.0/16
超网：汇总后子网掩码小于汇总前的子网掩码
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.0.0/22<24
Cidr 无类域间路由：汇总后的子网掩码大于汇总前的子网掩码
172.16.1.0/24
172.16.2.0/24
172.16.0.0/22>16