OSI七层参考模型
7、应用层：接收用户的数据，人机交互的接口，面向的应用程序。
6、表示层：将逻辑语言（软件语言）转换为机器语言（二进制语言），翻译
5、会话层：针对传输的每一种建立（管理：维持、终止）一条虚连接（为了防止不同类型的数据互相影响）,如AAA的认证服务
4、传输层：传输层的交换单元叫段，称为数据段
3、网络层：交换单位为包，封装的称为数据包
2、数据链路层：交换单位称为数据帧，封装的数据称为数据帧
1、物理层：物理层的名称为比特
TCP/IP为四层
4. 应用层：等于OSI的应用层、表示层、会话层。Telent、FTP、SMTP、HTTP
3.传输层：TCP、UDP两层协议
2.互联网层：实现让数据从源到目的的正确转换。IP协议就在这层
1、网络接入层：主机与线路之间的接口
发送方封装示意图
数据 应用层
数据 TCP头部 传输层
数据 TCP头部 IP头部 互联网层
数据 TCP头部 IP头部 以太网头部 网络接入层
1、网络接入层：
物理层：（编码转换）
关注 网络硬件的机械特性 光学
特性：比特流
传输介质：光纤 、双绞线（RJ45）、 同轴电缆
568A线序：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
568B线序：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕
平行线：又称为直通线 ，线序相同。同层设备使用平行线。
交叉线：线序不同。同层设备使用交叉线。
全反线：又称为console线，配置线，线序相反，用户用户控制网络设备。
２、数据链路层：
作用：数据成帧、错误校验、物理寻址、可靠传输
交换机（网桥）：二层设备，使用MAC地址，所有的接口默认在同一个广播域，一个接口是一个冲突域。
解决冲突域：载波侦听多路访问/冲突检测 CD,发送前会侦听线路的流量，如有相同的流量则停止发送。令牌环：获得一个特殊的数据帧，如持有令牌则发送，冲突避免：用于无线局域网，发前第一个数据帧检测空闲通道，其他即使通道空闲也必须等待一段时间才可以发送。
集线器（hub）：放大器 放大信号，属于1层设备，识别bit流，hub上所有的接口都在同一个冲突域中。会形成数据的冲突。
2.1*介质访问控制子层：介质访问控制子层（与物理层相连提供与不同的物理介质交流）
逻辑链路控制子层：（与网络层相连为不同MAC子层协议与网络层协议提供统一的接口）
以太网协议：EHTERNET11,802.3
EHTERNET11数据帧封装格式
前导码 目的地址 原地址 类型 数据 填充 FCS
1、前导码：七个字节组成，有规律的物理信号，提醒接收方
2、目标地址：此数据包的目标MAC地址。
3、源地址：此数据包的源MAC地址。
4、协议类型：上层协议，表示网络层使用的协议。
5、数据：高层协议、数据和填充符，范围在46～1500字节。
6、FCS：数据帧校验序列，用于确定数据包在传输过程中是否损坏
MAC地址：48位
单播MAC:绝大数都是单播
组播MAC:前面固定后面全0，给一个区域内进行传播
广播MAC:全1，所有的接口都会转发
2、网络层：
1、网络层协议
ip的宗旨就是提供简单的服务，实现源到目的的转发
1）版本：指明IP协议是哪个版本，
IPv4为0100。
2）首部长度，指明报头区的长度。由于可选段的长度并不固定，因此iPv4的长度也不固定首部长度为4个字节，界定那部分是数据包长度
3）服务类型（TOS字段）：转发过程需要精确传输还是执行加速传输。
4）数据长度：等于报头区及数据区的长度相加。
5）标识：IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，
计 数器就加 1，并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号， 因为 IP是无连接的服务，数据报不存在按序接收的问题。 当数据报由于长度超过网络 的 MTU 而必须分片时， 这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。 相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来 的数据报。
6）标记： 占三位，但目前只有两位有意义。标志字段中间位记为DF（Don’t
fragment），当DF=1时表示不允许分片，当DF=0时表示允许。标志
中最低位（即最右）记为MF（more fragment），当MF=1时，表示后面“还有分片”，当MF=0时表示没有。
说明：|R|DF|MF| ，R保留未用。说明：当数据报被分片后，每个片的总长度值要改为该片的长度值
7）片偏移：指的是该片偏移原始数据报开始处的位置，偏移的字节数是该值乘
以8。
8）生存周期：其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜围子， 因
而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为 TTL的单位。 每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。 若数据报在路由器消耗的时间小于 1 秒，就把TTL值减 1。 当 TTL值为 0时，就丢弃这个数据报。
9）协议：协议字段指出此数据报携带的数据是使用（上层的）何种协议，以便
使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。
10）头部校验和：由于数据包可能在传输时存在错误
11）源ip：标识该数据包的源设备
12）目的地址：数据包的目的地址
13）可选项：为后面的协议改造留空间
路由协议的分类:
距离矢量路由协议：只会根据方向和距离来计算网络的路径
链路状态路由协议：相互交换网络的各类装填信息，每台路由器都知道网络整体的链接状态
路由器的工作原理：
1、对数据包进行解封装 2、在路由表中查找匹配选项 3、从多个匹配选项中选择掩码最长的路由条目
ip地址和子网的划分：
IP地址(IPv4)由32位二进制数组成，分为4段（4个字节），每一段为8位二进制数（1个字节）
每一段8位二进制，中间使用英文的标点符号“.”隔开
由于二进制数太长，为了便于记忆和识别，把每一段8位二进制数转成十进制，大小为0至255。
IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”。
IP地址表示为：xxx.xxx.xxx.xxx
IP地址=网络地址+主机地址
公网IP地址
公有地址分配和管理由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。各级ISP使用的公网地址都需要向Inter NIC提出申请，有Inter NIC统一发放，这样就能确保地址块不冲突。
私网IP地址
创建IP寻址方案的人也创建了私网IP地址。这些地址可以被用于私有网络，在Internet没有这些IP地址，Internet上的路由器也没有到私有网络的路由表。
A类：10.0.0.0 255.0.0.0，保留了1个A类网络。
B类：172.16.0.0 255.255.0.0～172.31.0.0 255.255.0.0，保留了16个B类网络。
C类：192.168.0.0 255.255.255.0～192.168.255.0 255.255.255.0，保留了256个C类网络。
ARP协议：
静态映射
静态映射的意思是要手动创建一张ARP表，把逻辑（IP）地址和物理地址关联起来。这个ARP表储存在网络中的每一台机器上。例如，知道其机器的IP地址但不知道其物理地址的机器就可以通过查ARP表找出对应的物理地址。这样做有一定的局限性，因为物理地址可能发生变化：
（1）机器可能更换NIC（网络适配器），结果变成一个新的物理地址。
（2）在某些局域网中，每当计算机加电时，他的物理地址都要改变一次。
（3）移动电脑可以从一个物理网络转移到另一个物理网络，这样会时物理地址改变。
要避免这些问题出现，必须定期维护更新ARP表，此类比较麻烦而且会影响网络性能。
动态映射
动态映射时，每次只要机器知道另一台机器的逻辑（IP）地址，就可以使用协议找出相对应的物理地址。已经设计出的实现了动态映射 协议的有ARP和RARP两种。ARP把逻辑（IP）地址映射为物理地址。RARP把物理地址映射为逻辑（IP）地址。
ICMP协议的功能主要有：
- 确认IP包是否成功到达目标地址
- 通知在发送过程中IP包被丢弃的原因
ICMP报文包含在IP数据报中，IP报头在ICMP报文的最前面。一个ICMP报文包括IP报头（至少20字节）、ICMP报头（至少八字节）和ICMP报文（属于ICMP报文的数据部分）。当IP报头中的协议字段值为1时，就说明这是一个ICMP报文。ICMP报头如下图所示。
如下图：
类型 编码 校验和
类型：占一字节，标识ICMP报文的类型，从类型值来看ICMP报文可以分为两大类。第一类是取值为1~127的差错报文，第2类是取值128以上的信息报文
编码：占一个字节，标识对应ICMP报文的代码。它与类型字段一起共同标识了ICMP报文的详细类型。
校验：这是对包括ICMP报文数据部分在内的整个ICMP数据报的校验和，以检验报文在传输过程中是否出现了差错。
ICMP对应消息的类型和编码值
常见的 0 3 8 11
ping操作中就包括了相应请求（类型字段值为8）和应答（类型字段值为0）ICMP报文。
过程：
一台主机向一个节点发送一个类型字段值为8的ICMP报文，如果途中没有异常（如果没有被路由丢弃，目标不回应ICMP或者传输失败），则目标返回类型字段值为0的ICMP报文，说明这台主机存在。
（1） ping命令会先发送一个 ICMP Echo Request给对端
（2）对端接收到之后, 会返回一个ICMP Echo Reply
（3）若没有返回，就是超时了，会认为指定的网络地址不存在。
