1. Conceptos básicos del sistema operativo
Sistema operativo: (Sistema operativo, SO para abreviar) es un programa de computadora que administra y controla los recursos de hardware y software de la computadora. Es el software de sistema más básico que se ejecuta directamente en el "bare metal". Cualquier otro software debe ser compatible con el sistema operativo. Corriendo
Nota: Computadora (hardware) -> os-> software de aplicación
2. Principios de comunicación en red
2.1 La esencia de Internet es una serie de protocolos de red.
Se instala un sistema operativo de hardware, y luego puede usarlo normalmente después de instalar el software, pero solo puede usarlo usted mismo
Así, todos tienen su propia máquina, pero están aislados unos de otros.
¿Cómo pueden todos jugar juntos?
¿Pero qué es internet?
De hecho, la comunicación entre las dos computadoras es la misma que la comunicación entre las dos personas que llaman (China tiene muchas regiones, diferentes regiones tienen diferentes dialectos, para que todos los chinos puedan entender, todos hablan mandarín)
Putonghua pertenece al estándar de comunicación entre personas en China ¿Qué pasa si se comunican personas de dos países?
El problema es que no puede pedirle a una persona / computadora que domine los idiomas / estándares del mundo, por lo que hay un estándar de comunicación unificado en el mundo: inglés
Conclusión: el inglés se ha convertido en el estándar unificado para que todas las personas en el mundo se comuniquen.Si se considera que la computadora es una persona distribuida por todo el mundo, entonces Internet que conecta las dos computadoras es en realidad
Una serie de estándares unificados, estos estándares se llaman protocolos de Internet, la esencia de Internet es una serie de protocolos, colectivamente llamados 'Protocolo de Internet' (Internet Protocol Suite).
La función del protocolo de Internet: define cómo la computadora está conectada a Internet y el estándar de comunicación de la computadora conectada a Internet.
2.2 protocolo osi de siete capas
El protocolo de Internet se divide en siete capas de osi o cinco capas de tcp / ip o cuatro capas de tcp / ip de acuerdo con diferentes funciones
Cada capa ejecuta equipos físicos comunes
Paquete de transmisión de datos de protocolo de siete capas OSI y proceso de desempaquetado
2.3 Explicación del modelo tcp / ip de cinco capas
Usaremos la capa de aplicación, la capa de presentación, la capa de sesión como la capa de aplicación, desde la perspectiva del protocolo tcp / ip de cinco capas para explicar el origen y la función de cada capa, y descubrir el protocolo principal de cada capa
Entiendo el principio de toda la comunicación por Internet.
En primer lugar, lo que el usuario percibe es solo la capa superior de la aplicación, cada capa depende de la siguiente capa de arriba a abajo, por lo que comenzamos desde la capa inferior, que es más fácil de entender
Cada capa ejecuta un protocolo específico, cuanto más cerca del usuario, más cerca del hardware
2.3.1 Capa física
Origen de la capa física: como se mencionó anteriormente, si desea jugar junto con computadoras aisladas, debe conectarse a Internet.
Función de capa física: envía principalmente alto y bajo voltaje (señal eléctrica) según las características eléctricas
2.3.2 Capa de enlace de datos
El origen de la capa de enlace de datos: las señales eléctricas puras 0 y 1 no tienen significado, debe especificar cuántos bits de la señal eléctrica y qué significa cada grupo
La función de la capa de enlace de datos: define la agrupación de señales eléctricas
Protocolo Ethernet:
En los primeros días, cada compañía tenía su propio método de agrupación, y luego se formó un estándar unificado, a saber, el protocolo Ethernet ethernet
regulaciones de ethernet
- Un conjunto de señales eléctricas forman un paquete de datos, llamado "trama"
- Cada marco de datos se divide en dos partes: encabezado y datos
| cabeza | datos |
la cabeza contiene: (fijo de 18 bytes)
- Dirección del remitente / fuente, 6 bytes
- Dirección del receptor / destino, 6 bytes
- Tipo de datos, 6 bytes
los datos contienen: (mínimo 46 bytes, máximo 1500 bytes)
- El contenido específico del paquete de datos.
longitud de la cabeza + longitud de datos = los 64 bytes más cortos, los 1518 bytes más largos, si excede el límite máximo, envíelo en fragmentos
dirección mac:
Las direcciones de origen y destino contenidas en el encabezado se derivan de: Ethernet estipula que todos los dispositivos conectados a Internet deben tener una tarjeta de red, y las direcciones del extremo emisor y del receptor reciben la dirección de la tarjeta de red, es decir, la dirección mac
dirección mac: cada tarjeta de red se graba en la única dirección mac del mundo cuando sale de fábrica. La longitud es de 48 dígitos en binario, generalmente representada por 12 dígitos en hexadecimal (los primeros seis dígitos son el número del fabricante, los últimos seis dígitos son la tubería) Número)
Difusión:
Con la dirección mac, dos hosts en la misma red pueden comunicarse (un host obtiene la dirección mac de otro host a través del protocolo arp)
Ethernet utiliza la forma más primitiva, la transmisión para comunicarse, es decir, la comunicación por computadora depende básicamente del rugido
2.3.3 Capa de red
Origen de la capa de red: con Ethernet, la dirección MAC y los métodos de transmisión de transmisión, las computadoras en el mundo pueden comunicarse entre sí. El problema es que Internet en todo el mundo es
Está compuesto por pequeñas redes de área local que están aisladas entre sí. Si todas las comunicaciones se transmiten por Ethernet, los paquetes enviados por una máquina se recibirán en todo el mundo.
Esto no es solo una cuestión de ineficiencia, será un desastre
La conclusión de la figura anterior: debe encontrar una manera de distinguir qué computadoras pertenecen al mismo dominio de difusión y cuáles no. Si lo son, se envían por difusión. Si no lo son,
El método de enrutamiento (distribución de paquetes de datos a diferentes dominios / subredes de difusión), la dirección mac no se puede distinguir, solo está relacionada con el fabricante
Función de capa de red: introduzca un nuevo conjunto de direcciones para distinguir diferentes dominios / subredes de difusión, este conjunto de direcciones es la dirección de red
Protocolo IP:
- El protocolo que especifica la dirección de red se llama protocolo ip. La dirección que define se llama dirección ip. La versión más utilizada de v4 es ipv4. Especifica que la dirección de red está representada por binario de 32 bits
- Rango 0.0.0.0-255.255.255.255
- Una dirección IP generalmente se escribe como un número decimal de cuatro segmentos, por ejemplo: 172.16.10.1
La dirección IP se divide en dos partes.
- Parte de la red: identifique la subred
- Parte del host: identifique el host
Nota: El segmento de dirección IP pura solo identifica el tipo de dirección IP, y la subred donde se encuentra una IP no se puede identificar desde la parte de la red o la parte del host
Ejemplo: 172.16.10.1 y 172.16.10.2 no están seguros de estar en la misma subred
Máscara de subred
La llamada "máscara de subred" es un parámetro que indica las características de la subred. Es equivalente a una dirección IP en forma, y también es un número binario de 32 bits. Su parte de red es todo 1, y la parte de host es todo 0. Por ejemplo, si la dirección IP es 172.16.10.1, si se sabe que la parte de la red son los primeros 24 bits y la parte del host son los últimos 8 bits, la máscara de subred es 11111111.11111111.11111111.00000000, que se escribe en decimal como 255.255.255.0.
Conociendo la "máscara de subred", podemos determinar si dos direcciones IP están en la misma subred. El método consiste en realizar una operación AND en las dos direcciones IP y la máscara de subred (ambos dígitos son 1, el resultado de la operación es 1, de lo contrario 0), y luego comparar los resultados son los mismos, si es así, significa que están en el mismo sub En la red, de lo contrario no lo es.
Por ejemplo, las máscaras de subred de las direcciones IP conocidas 172.16.10.1 y 172.16.10.2 son ambas 255.255.255.0 ¿Están en la misma subred? Los dos se AND AND por separado con la máscara de subred,
172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000
Y la operación da como resultado la dirección de red: 10101100.00010000.00001010.000000001-> 172.16.10.0
172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000
Y la operación da como resultado la dirección de red: 10101100.00010000.00001010.000000001-> 172.16.10.0
El resultado es 172.16.10.0, por lo que están en la misma subred.
En resumen, hay dos funciones principales del protocolo IP, una es asignar una dirección IP a cada computadora y la otra es determinar qué direcciones están en la misma subred.
paquete ip
El paquete de datos IP también se divide en partes principales y de datos. No es necesario definir un campo separado para el paquete IP. Colóquelo directamente en la parte de datos del paquete Ethernet
cabeza: la longitud es de 20 a 60 bytes
datos: la longitud máxima es de 65.515 bytes.
La parte de "datos" de un paquete Ethernet tiene solo 1500 bytes de longitud. Por lo tanto, si el paquete IP supera los 1500 bytes, debe dividirse en varios paquetes Ethernet y enviarse por separado.
| Cabecera Ethernet | encabezado ip | datos de ip |
Protocolo ARP
El origen del protocolo arp: la comunicación de la computadora depende básicamente del rugido, es decir, del método de transmisión. Todos los paquetes de la capa superior deben encapsularse con un encabezado Ethernet al final, y luego enviarse a través del protocolo Ethernet. Al hablar sobre el protocolo Ethernet, aprendimos
La comunicación se basa en el método de difusión de Mac. Cuando la computadora envía un paquete, es fácil obtener su propia Mac. La forma de obtener la Mac del host de destino requiere el protocolo arp
función de protocolo arp: envíe paquetes en modo de difusión para obtener la dirección mac del host de destino
Modo de trabajo de protocolo: se conoce cada IP de host
Por ejemplo: host 172.16.10.10/24 acceso 172.16.10.11/24
Uno: Primero distinga la subred en la que se encuentra por dirección IP y máscara de subred
| Escena | Dirección del paquete |
| Misma subred | Target host mac, host host ip |
| Diferentes subredes | Gateway mac, host host ip |
Dos: los análisis 172.16.10.10/24 y 172.16.10.11/24 están en la misma red (si no son la misma red, la IP de destino en la tabla a continuación es 172.16.10.1, la puerta de enlace mac se obtiene a través de arp)
| Mac de origen | Mac objetivo | IP de origen | Ip objetivo | Sección de datos | |
| Host remitente | Mac remitente | FF: FF: FF: FF: FF: FF | 172.16.10.10/24 | 172.16.10.11/24 | Datos |
Tres: este paquete se transmitirá en la red del final del envío de manera de difusión. Después de que todos los hosts reciban el paquete y lo desempaqueten, si la ip de destino es la suya, responderá y volverá a su mac.