1. 计算机网络协议
TCP:传输控制协议
传输控制协议 TCP 是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议,它通过序列确认以及包重发机制,提供可靠的数据流发送和到应用程序的虚拟连接服务。与 IP 协议相结合, TCP 组成了因特网协议的核心。
由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行,计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包,以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 TCP 的“端口号”完成的。网络 IP 地址和端口号结合成为唯一的标识 , 我们称之为“套接字”或“端点”。 TCP 在端点间建立连接或虚拟电路进行可靠通信。
TCP 服务提供了数据流传输、可靠性、有效流控制、全双工操作和多路复用技术等。
关于流数据传输 ,TCP 交付一个由序列号定义的无结构的字节流。 这个服务对应用程序有利,因为在送出到 TCP 之前应用程序不需要将数据划分成块, TCP 可以将字节整合成字段,然后传给 IP 进行发送。
TCP 通过面向连接的、端到端的可靠数据报发送来保证可靠性。 TCP 在字节上加上一个递进的确认序列号来告诉接收者发送者期望收到的下一个字节。如果在规定时间内,没有收到关于这个包的确认响应,重新发送此包。 TCP 的可靠机制允许设备处理丢失、延时、重复及读错的包。超时机制允许设备监测丢失包并请求重发。
TCP 提供了有效流控制。当向发送者返回确认响应时,接收 TCP 进程就会说明它能接收并保证缓存不会发生溢出的最高序列号。
全双工操作: TCP 进程能够同时发送和接收包。
TCP 中的多路技术:大量同时发生的上层会话能在单个连接上时进行多路复用。
2. 计算机网络的问题。急!!从打开网页上网开始,都用到各个层的那些协议
传输层 TCP协议包括
TELNET:网络终端协议 提供远程登陆
FTP:文件传输协议
SMTP:邮件传输协议
网络层 IP协议包括
DNS:域名服务 将IP地址映射成网络设备名字
RIP:路由信息协议
NFS:网络文件系统 允许文件被网络上主机共享
应用层 HTTP:超链接传输协议 NNTP:网络新闻传输协议
物理层 PPP协议 链路控制协议:一种扩展链路控制协议,用于建立、配置、测试和管理数据链路连接
目前网络协议有许多种,但是最基本的协议是TCP/IP协议,许多协议都是它的子协议。下面我们就对TCP/IP协议作一下简单介绍。
1 TCP/IP协议基础
TCP/IP协议包括两个子协议:一个是TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议),另一个是IP协议(Internet Protocol,互联网协议),它起源于20世纪60年代末。
在TCP/IP协议中,TCP协议和IP协议各有分工。TCP协议是IP协议的高层协议,TCP在IP之上提供了一个可靠的,连接方式的协议。TCP协议能保证数据包的传输以及正确的传输顺序,并且它可以确认包头和包内数据的准确性。如果在传输期间出现丢包或错包的情况,TCP负责重新传输出错的包,这样的可靠性使得TCP/IP协议在会话式传输中得到充分应用。IP协议为TCP/IP协议集中的其它所有协议提供“包传输”功能,IP协议为计算机上的数据提供一个最有效的无连接传输系统,也就是说IP包不能保证到达目的地,接收方也不能保证按顺序收到IP包,它仅能确认IP包头的完整性。最终确认包是否到达目的地,还要依靠TCP协议,因为TCP协议是有连接服务。
在计算机服务中如果按连接方式来分的话,可分为“有连接服务”和“无连接服务”两种。“有连接服务”必须先建立连接才能提供相应服务,而“无连接服务”则不需先建立连接。TCP协议是一种典型的有连接协议,而UDP协议则是典型的无连接服务。
TCP/IP协议所包括的协议和工具
TCP/IP协议是一组网络协议的集合,它主要包括以下几方面的协议和工具。
·TCP/IP协议核心协议
这些核心协议除了自身外,还包括用户数据报协议(UDP协议)、地址代理协议(ARP协议)以及网间控制协议(ICMP协议)。这组协议提供了一系列计算机互连和网络互连的标准协议。
·应用接口协议
这类协议主要包括Windows套接字(Socket,用于开发网络应用程序)、远程调用、NetBIOS协议(用于建立逻辑名和网络上的会话)和网络动态数据交换(Network,用于通过网络共享嵌入在文本中的信息)。
·基本的TCP/IP协议互连应用协议
主要包括finger、ftp、rep、rsh、telnet、tftp等协议。这些工具协议使得Windows系统用户使用非Microsoft系统计算机上(如UNIX系统计算机)的资源成为可能。
·TCP/IP协议诊断工具
这些工具包括arp、hostname、ipconfig、nbstat、netstat、ping和route,它们可用来检测并恢复TCP/IP协议网络故障。
·有关服务和管理工具
这些服务和管理工具包括FTP服务器服务(用于在两个远程计算机之间传输文件,这是远程控制通信中的关键功能)、网际命名服务WINS(用于在一个网际上动态记录和询问计算机的名字)、动态计算机配置协议DHCP(用于在Windows NT计算机上自动配置TCP/IP协议)以及TCP/IP协议打印(主要用于远程打印和网络打印)。
·简单网络管理协议代理(SNMP)
这个工具允许通过使用管理工具(如“Sun Net Manages” 或“HP Open View”),从远程管理Windows NT计算机。
(2)TCP/IP的主要协议简述
为了使读者能全面了解一些基本的网络通信协议和服务,本节就对TCP/IP协议所包括的几种主要协议进行简要说明。
·远程登录协议(Telnet)
Telnet协议是用来登录到远程计算机上,并进行信息访问,通过它可以访问所有的数据库、联机游戏、对话服务以及电子公告牌,如同与被访问的计算机在同一房间中工作一样,但只能进行些字符类操作和会话。
·文件传输协议(Ftp)
这是文件传输的基本协议,有了FTP协议就可以把的文件进行上传,也可从网上得到许多应用程序和信息(下载),有许多软件站点就是通过FTP协议来为用户提供下载任务的,俗称“FTP服务器”。最初的FTP程序是工作在UNIX系统下的,而目前的许多FTP程序是工作在Windows系统下的。FTP程序除了完成文件的传送之外,还允许用户建立与远程计算机的连接,登录到远程计算机上,并可在远程计算机上的目录间移动。
·电子邮件服务(Email)
电子邮件服务是目前最常见、应用最广泛的一种到联网服务。通过电子邮件,可以与Internet上的任何人交换信息。电子邮件的快速、高效、方便以及价廉,越来越得到了广泛的应用,目前只要是上过网的网民就肯定用过电子邮件这种服务。目前,全球平均每天约有几千万份电子邮件在网上传输。
·WWW服务
WWW服务(3W服务)也是目前应用最广的一种基本互联网应用,我们每天上网都要用到这种服务。通过WWW服务,只要用鼠标进行本地操作,就可以到达世界上的任何地方。由于WWW服务使用的是超文本链接(HTML),所以可以很方便的从一个信息页转换到另一个信息页。它不仅能查看文字,还可以欣赏图片、音乐、动画。最流行的WWW服务的程序就是微软的IE浏览器。
·简单邮件传输协议(SMTP)
SMTP是TCP/IP协议族的一个成员,这种协议认为你的计算机是永久连接在Internet上的,而且认为你在网络上的计算机在任何时候是可以被访问的。它适用于永久连接在Internet的计算机,但无法使用通过SLIP/PPP协议连接的用户接收电子邮件。解决这个问题的办法是在邮件计算机上同时运行SMTP和POP协议的程序,SMTP负责邮件的发送和在邮件计算机上的分拣和存储,POP协议负责将邮件通过SLIP/PPP协议连接传送到用户计算机上。
·信息服务(Gopher)
Gopher最早出现在1991年,它是第一个操作简便、使用广泛的从Internet服务器上获取信息的客户应用程序。除了操作简便外,它的另一个特点是速度快。Gopher运行时,将显示一个交互式的供用户选择的菜单,菜单中的选项由简单的短句组成,每个短句通常指向另一个菜单,并最终指向有用的文件。Gopher是帮助用户在Internet信息海洋中搜索有用信息的导航器。用户只要关心浏览的内容,而不必关心具体的服务器。
·文件检索服务(Archie)
它是一个从整个Internet上匿名FTP服务器获取文件的服务。其完全依赖于匿名FTP系统的管理员,他们将站点在全世界的Archie服务器进行了注册,Archie仅通过文件名进行检索。
2 IP协议
目前正在使用的IP协议是第4版的,称之为“IPv4”,新版本的IP协议正在完善过程中,它就是经常可以在各大IT媒体中见到的IPv6。IPv6所要解决的主要是IPv4协议中IP地址远远不够的现象。IPv4所采用的是32位,而IPv6则是128位,是原来的4倍。IPv6所提供的IP地址数已可算是天文数字了,据专家们分析,这个数字的IP地址可以使全球的每一个人都可拥有10以上的IP地址,这么多的IP地址相信再也不会出现IPv4那样除了美国外,各国都出现IP地址短缺现象,为将来实现移动上网打下了坚实的基础。但这属于较新技术,在此就不作详细介绍,本文仍以目前主流的IPv4协议为基础进行介绍。
IP协议的功能是把数据报在互联的网络上传送,通过将数据报在一个个IP协议模块间传送,直到目的模块。网络中每个计算机和网关上都有IP协议模块。数据报在一个个模块间通过路由处理网络地址传送到目的地址,因此搜寻网络地址对于IP协议十分重要的功能。另外,因为各个网络上的数据报大小可能不同,所以数据报的分段也是IP协议的不可或缺的功能,不然对于一些网络带宽较窄的网络,大的数据报就无法正确传输了。下面主要介绍我们初级学者所关心的现行方面问题。
(1)IP地址
在计算机寻址中经常会遇到“名字”、“地址”和“路由”这三个术语,它们之间是有较大区别的。名字是要找的,就像的人名一样;而地址是用来指出这个名字在什么地方,就像人的住址一样;路由是解决如何到达目的地址的问题,就像已经知道了某个人住在什么地方,现在要考虑走什么路线、采用什么交通工具到达目的地方最为简便。
这里所介绍的IP协议主要是解决地址的问题。名字和地址进行解析的工作是由其上层协议--TCP协议完成。IP协议模块将地址和本地网络地址加以映射(就像写信一样,IP协议只负责把收、发信人的地址写上,把信投进邮箱就可不管了),而将本地网络地址和路由进行映射则是低层协议(如路由协议)的任务,所以说IP协议是一个无连接的服务。
IP协议要寻找的“地址”是32位长(4个分段的16进制组成),由网络号(网络ID)和主机号(主机ID)两部分构成,按照IP协议规定因特网上的地址共有A、B、C、D、E五类.
按照IP协议规定因特网上的地址共有A、B、C、D、E五类·A类IP地址:用前面8位来标识网络号,其中规定最前面一位为“0”,24位标识主机地址,即A类地址的第一段取值(也即网络号)可以是“00000001 ̄01111111”之间任一数字,转换为十进制后即为1~128之间。主机号没有做硬性规定,所以它的IP地址范围为“1.0.0.0-128.255.255.255”。A类地址是为大型政府网络而提供,因为A地址中有10.0.0.0-10.255.255.254和127.0.0.0-127.255.255.254这两段地址有专门用途,所以全世界总共只有126个可能的A类网络。每个A类网络最多可以连接16777214台计算机,这类地址数是最少的,但这类网络所允许连接的计算机是最多的。
·B类IP地址:用前面16位来标识网络号,其中最前面两位规定为“10”,16位标识主机号,也就是说B类地址的第一段“10000000 ̄10111111”,转换成十进制后即为128~191之间,第一段和第二段合在一起表示网络地址,它的地址范围为“128.0.0.0-191.255.255.255”。B类地址适用于中等规模的网络,全世界大约有16000个B类网络,每个B类网络最多可以连接65534台计算机。这类IP地址通常为中等规模的网络提供。其中172.16.0.0-172.31.255.254地址段有专门用途。
·C类IP地址:用前面24位来标识网络号,其中最前面三位规定为“110”,8位标识主机号。这样C类地址的第一段取值为“11000000 ̄11011111”之间,转换成十进制后即为192~223。第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号,最后一段标识网络上的主机号,它的地址范围为“192.0.0.0-223.255.255.255”。C类地址适用于校园网等小型网络,每个C类网络最多可以有254台计算机。这类地址是所有的地址类型中地址数最多的,但这类网络所允许连接的计算机是最少的。这类IP地址可分配给任何有需要的人。其中192.168.0.0-192.168.255.255为企业局域网专用地址段。
·D类地址:它用于多重广播组,一个多重广播组可能包括1台或更多主机,或根本没有。D类地址的最高位为1110,第一段八位体为“11100000 ̄11101111”,转换成十进制即为224 ̄239,剩余的位设计客户机参加的特定组,它的地址范围为“224.0.1.1-239.255.255.255”。在多重广播操作中没有网络或主机位,数据包将传送到网络中选定的主机子集中,只有注册了多重广播地址的主机才能接收到数据包。Microsoft支持D类地址,用于应用程序将多重广播数据发送到网络间的主机上,包括WINS和Microsoft NetShow。
·E类地址:这是一个通常不用的实验性地址,保留作为以后使用。E类地址的最高位为11110,第一段八位体为“11110000 ̄11110111”,转换成十进制即为240 ̄247。
IPv4协议中对首段位为248 ̄254 的地址段暂无规定。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
其实还有一类IP地址,就是以“127”开头的IP地址,这类IP地址也是属于保留使用的,这类地址属于环路测试类IP地址。这类IP地址不能作为计算机的IP地址用,也就不能在网络上使用这样的IP地址来标识计算机的位置,更不能通过在浏览器或者其他搜索位置输入这样的IP地址,来搜索想要查找的计算机,因为它只能在本地计算机上用于测试使用。
(2) 子网掩码和域名
以上介绍的是网络IP地址,但随着网络的发展,IPv4标准中的IP地址远不够用,为了解决这一矛盾,于是又在IP地址加上子网掩码来进一步识别。在TCP/IP协议中规定,A类网络的子网掩码格式为“255.0.0.0”形式,后面的“0”可以为“0 ̄254”之间任一数字。B类网络的子网掩码格式为“255.255.0.0”,C类网络的子网掩码为格式为“255.255.255.0”,同样其中的“0”可以是“0 ̄254”之间任一数字。如果没有子网,可以为“0”,也可以不配置,如果有子网则一定要配置。
前面介绍的IP地址都是以数字形式表示计算机的地址,这种IP地址人们记忆起来是非常困难的。对非计算机和网络的专业人士来说,记住这种地址是很不现实的。因此,Internet还采用域名地址来表示每台计算机。通过为每台计算机建立IP地址与域名地址之间的映射关系,用户可以在网上避开难以记忆的IP地址,而用域名地址来唯一标记网上的计算机。域名地址与IP地址的关系类似于一个人的姓名与身份证号码之间的关系。
要把计算机连入Internet,必须获得网上唯一的IP地址与对应的域名地址。域名地址由域名系统(DNS)管理。每个连到Internet的网络中都有至少一个DNS服务器,其中存有该网络中所有计算机的域名和对应的IP地址,通过与其他网络的DNS服务器相连就可以找到其他站点。这也是在TCP/IP协议属性中要进行DNS配置的原因。
域名地址也是分段表示的,每段分别授权给不同的机构管理,各段之间用圆点(.)分隔。与IP地址相反,各段自左至右级别是越来越高。
4. 什么是计算机网络协议
计算机网络的最大特点是通过不同的通信介质把不同厂家、不同操作系统的计算机和其他相关设备(例如打印机、传达室感器等)连接在一起,打破时间和空间的界限,共享软硬件资源和进行信息传输。然而,如何实现不同传输介质上的不同软硬件资源之间的通令共享呢?这就需要计算机与相关设备按照相同的协议,也就是通信规则的集合来进行通信。这正如人类进行通信、交谈时要使用相同的语言一样。
网络协议(Network Protcol)是计算机网络中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。当前的计算机网络的体系结构是以TCP/IP协议为主的Internet结构。对等实体通常是指在计算机网络体系结构中处于相同层次的通信协议进程。网络协议为传输的信息宣言严格的格式(语法)和传输顺序(文法)。而且还定义所传输信息的词汇表和这些词汇所表示的意义(语义)。
既然谈到Internet网络,那我们就来看一下网络协议与Internet网络的关系:
Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。其中IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互连平台,TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。
事实上,Internet并不是一个实际的物理网络或独立的计算机网络,它是世界上各种使用统一TCP/IP协议的网络的互连。TCP/IP协议分为4层(通信子网层、网络层、运输层和应用层)
1、通信子网层(subnetwork layer)
TCP/IP协议的通信子网层与OSI协议的物理层 、数据链路层以及网络层的一部分相对应。该层中所使用的协议为各通信子网本身固有的协议,例如以太网的802.3协议、令牌环网的802.5协议有及分组交互网的X.25协议等。通信子网层的作用是传输经网络层处理过的消息。
2、网络层(internet layer)
网络层所使用的协议是IP协议。它把运输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传递给通信子网层。IP协议提供统一的IP数据格式,以消除各通信子层的差异,从而为信息发送方和接收方提供透明通道。
网络层的主要功能是:①Internet全网址的识别与管理;②IP数据包路由功能;③发送或接收时例IP数据包的长度与通信子网所允许的数据包长度相匹配,例如,以太网所传输的帧长为1500字节,而ARPA网所传输的数据包长1008字节。当以太网上的数据帧通过网络层IP协议转达发给ARPA网时,就要进行数据帧的分解处理。
3、运输层(transport layer)
运输层为应用程序提供端到羰通信功能。运输层有3个主要协议,即传输控制的协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和互连网控制消息协议(ICMP)。
4、应用层(application layer)
应用层为用户提供所需要的各种服务。它提供的主要服务有:过程登录,用户可以使用异地主机;文件传输,用户可在不同主机之间传输文件;电子邮件,用户可通过主机和终羰互相发送信件;Web服务器,发布和访问具有超文本格式HTML的各种信息。|
5. 计算机网络协议有哪些
第一次回答可获2分,答案被采纳可获得悬赏分和额外20分奖励。计算机网络的最大特点是通过不同的通信介质把不同厂家、不同操作系统的计算机和其他相关设备(例如打印机、传达室感器等)连接在一起,打破时间和空间的界限,共享软硬件资源和进行信息传输。然而,如何实现不同传输介质上的不同软硬件资源之间的通令共享呢?这就需要计算机与相关设备按照相同的协议,也就是通信规则的集合来进行通信。这正如人类进行通信、交谈时要使用相同的语言一样。
网络协议(Network Protcol)是计算机网络中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。当前的计算机网络的体系结构是以TCP/IP协议为主的Internet结构。对等实体通常是指在计算机网络体系结构中处于相同层次的通信协议进程。网络协议为传输的信息宣言严格的格式(语法)和传输顺序(文法)。而且还定义所传输信息的词汇表和这些词汇所表示的意义(语义)。
既然谈到Internet网络,那我们就来看一下网络协议与Internet网络的关系:
Internet网络体系结构以TCP/IP协议为核心。其中IP协议用来给各种不同的通信子网或局域网提供一个统一的互连平台,TCP协议则用来为应用程序提供端到端的通信和控制功能。
事实上,Internet并不是一个实际的物理网络或独立的计算机网络,它是世界上各种使用统一TCP/IP协议的网络的互连。TCP/IP协议分为4层(通信子网层、网络层、运输层和应用层)
1、通信子网层(subnetwork layer)
TCP/IP协议的通信子网层与OSI协议的物理层 、数据链路层以及网络层的一部分相对应。该层中所使用的协议为各通信子网本身固有的协议,例如以太网的802.3协议、令牌环网的802.5协议有及分组交互网的X.25协议等。通信子网层的作用是传输经网络层处理过的消息。
2、网络层(internet layer)
网络层所使用的协议是IP协议。它把运输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传递给通信子网层。IP协议提供统一的IP数据格式,以消除各通信子层的差异,从而为信息发送方和接收方提供透明通道。
网络层的主要功能是:①Internet全网址的识别与管理;②IP数据包路由功能;③发送或接收时例IP数据包的长度与通信子网所允许的数据包长度相匹配,例如,以太网所传输的帧长为1500字节,而ARPA网所传输的数据包长1008字节。当以太网上的数据帧通过网络层IP协议转达发给ARPA网时,就要进行数据帧的分解处理。
3、运输层(transport layer)
运输层为应用程序提供端到羰通信功能。运输层有3个主要协议,即传输控制的协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和互连网控制消息协议(ICMP)。
4、应用层(application layer)
应用层为用户提供所需要的各种服务。它提供的主要服务有:过程登录,用户可以使用异地主机;文件传输,用户可在不同主机之间传输文件;电子邮件,用户可通过主机和终羰互相发送信件;Web服务器,发布和访问具有超文本格式HTML的各种信息。|
6. 计算机网络协议栈:IP协议
IP协议就是网际协议,工作在第三层,即网际层。
IP不提供可靠的传输服务,它不提供端到端的或(路由)结点到(路由)结点的确认,对数据没有差错控制,它只使用报头的校验码,它不提供重发和流量控制。如果出错可以通过ICMP报告,ICMP在IP模块中实现。
IP的责任就是把数据 从源传送到目的地 。它不负责保证传送可靠性,流控制,包顺序和其它对于主机到主机协议来说很普通的服务。
IP地址
IP地址是 IP协议 提供的一种统一的 地址格式 ,它为互联网上的每一个网络和每一个 网卡 分配一个 逻辑地址 ,以此来屏蔽 物理地址 的差异。
公有地址与私有地址
IP地址有两种类型,一种是公有地址由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特网 信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问 因特网 ;另一种是私有地址留给组织机构内部使用。其中以下IP段用于给私有地址使用:
其中以下三个范围是组织内部使用的IP范围:
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255。其他地址都是作为可以访问因特网的IP。(拓展:CIDR、DNS相关概念)
IP地址的分配方式
静态分配、动态分配(DHCP)、零配置保留地址
LAN、WAN、IP路由
路由器有两个作用,一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。路由器可以在无网络或有网络时可以让几台电脑同时互联,并且进行局域网连接。
一般的家用路由器有两种端口,一个是LAN,另一个是WAN;其中WAN一般连接互联网,而LAN连接局域网;(拓展:VLAN、VXLAN)
LAN网络工作在第二层,主要通过MAC地址寻找目标网卡,二层网络通过网桥和二层交换机构建网络。
WAN网络工作在第三层,跨LAN通过路由器进行路由,基于IP地址寻找目标局域网,然后基于ARP协议获取目标IP地址对应的MAC地址。
子网的划分
子网用来判断两个网卡是否属于同一个网络(公有地址是否属于同一个二层网络、私有地址在一个局域网内是否属于同一个网络),同一个网络的网卡可以ping通,具体根据子网掩码来确认。(172.16.0.1,255.255.255.255)便标志着局域网内部唯一的主机172.16.0.1,如地址(10.0.0.0,255.255.255.0)则表示从10.0.0.0到10.0.0.254的子网,其中10.0.0.255是广播地址。
DNS
@TODO
局域网内是如何通过IP协议工作的?
局域网是如何通过IP协议访问互联网的?
VPN是如何访问私网的?
虚拟机的网络模型
Docker单机网络模型
Docker多机网络模型
四、局域网与互联网
ifconfig:查看mac电脑网络信息
可以看到本机的网络IP是192.168.199.108,对应的是C类私有Ip,说明我的电脑运行在一个局域网;这也是为什么需要连VPN才能访问公司网络的原因(因为你当前主机所在的局域网和公司所在的局域网是不同的网络,虽然可能拥有一样的局域网IP),那么为啥本机可以连互联网呢,这就需要明白一件事,可能整个局域网都使用同一个互联网IP进行访问互联网,只是在局域网和互联网之间会存在NAT设备做转换,在访问互联网时将你的IP协议请求地址改为互联网IP,同时维护一个本次消息和你自身局域网IP的映射(根据转换的地址分为SNAT和DNAT两种)
五、路由
路由器和主机一样拥有IP地址,只是从设备上更专业,本质上大部分电脑也拥有路由转发的功能,对于mac电脑而言开启ip4路由转发功能的命令如下:sysctl -w net.inet.ip.forwarding=1,开启这个配置mac和路由器一样拥有路由的功能了。
netstat -nr:查看mac电脑路由表信息
路由表主要是为了确认要访问的地址要去哪个网关Gateway找,如果Gateway就是本身说明本机就知道目标地址在哪里,可以直连,比如第二、第三排(127开头的都是本机),169.254开头的本机不知道IP对应的机器在哪里需要走link#9这个网关(直接发给link#9这个网关),如果Gateway里显示的直接说mac地址猜测三本机知道那些IP对应的主机的物理地址(Max显示比较怪,Linux的route -n显示的更好理解)
如果路由表里记录的目标IP没有相应的路由记录那么会走default路由,也就是交给192.168.199.1
traceroute:查看mac电脑跟踪路由信息(应该类似ping)
本质上是先通过DNS服务获取网络对应的IP地址,结果发现网络有多个互联网地址,选择了180.101.49.12可以看到我的mac所连的子网的网关就是192.168.199.1,因为本机路由表没有网络的路由,所以交给了默认路由192.168.199.1(hiwifi,无线网)这个hiwifi连的是一个局域网,之后便连到了互联网的IP了,116.233.176.1不属于任何私有地址,之后不断路由最终到了网络在互联网暴露的IP地址,之后通过网络的网关最终访问了网络某个集群的服务。
六、虚拟机如何联通网络
七、Linux计算机网络支持
1.Linux的Netflix与Iptables
2.Linux计算机网络虚拟化-网络命名空间
3.Linux计算机网络虚拟化-虚拟的计算机网络协议栈
八、Docker Single-host Network
1.none
2.host
3.container
4.bridge
九、Docker Multi-host Network
7. 计算机网络应用层和传输层及网络层协议有哪些
应用层协议:
1、远程登录协议(Telnet)
2、文件传输协议(FTP)
3、超文本传输协议(HTTP)
4、域名服务协议(DNS)
5、简单邮件传输协议(SMTP)
6、邮局协议(POP3)
其中,从网络上下载文件时使用的是FTP协议,上网游览网页时使用的是HTTP协议;在网络上访问一台主机时,通常不直接输入IP地址,而是输入域名,用的是DNS服务协议,它会将域名解析为IP地址;通过FoxMail发送电子邮件时,使用SMTP协议,接收电子邮件时就使用POP3协议。
传输层协议:
1、传输控制协议TCP
2、用户数据报协议UDP
TCP协议:面向连接的可靠传输协议。利用TCP进行通信时,首先要通过三步握手,以建立通信双方的连接。TCP提供了数据的确认和数据重传的机制,保证发送的数据一定能到达通信的对方。
UDP协议:是无连接的,不可靠的传输协议。采用UDP进行通信时不用建立连接,可以直接向一个IP地址发送数据,但是不能保证对方是否能收到。
网络层协议:
1、网际协议IP、Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组织管理协议IGMP、地址解析协议ARP。
8. 计算机网络的协议是什么
计算机协议,也叫作网络协议,是通信计算机双方必须共同遵从的一组约定。
为了使数据在网络上从源到达目的,网络通信的参与方必须遵循相同的规则,这套规则称为协议,它最终体现为在网络上传输的数据包的格式。最常见的计算机协议是OSI/RM协议。
国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即着名的OSI/RM模型。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。
(8)计算机网络协议的网站扩展阅读
常见的计算机协议还有:
1、IPX/SPX协议
是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但是也非常常用。大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争霸,反恐精英等等。
2、ARP/RARP协议
地址解析协议,原理是主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机,并接收返回消息,以此确定目标的物理地址;收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间,下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
3、TCP/IP协议
是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
9. 计算机网络协议有哪些
网络协议(Protocol)是一种特殊的软件,是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则,即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。网络协议并不是一套单独的软件,它融合于其他所有的软件系统中,因此可以说,协议在网络中无所不在。网络协议遍及OSI通信模型的各个层次,从我们非常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议,到OSPF、IGP等协议,有上千种之多。对于普通用户而言,不需要关心太多的底层通信协议,只需要了解其通信原理即可。在实际管理中,底层通信协议一般会自动工作,不需要人工干预。但是对于第三层以上的协议,就经常需要人工干预了,比如TCP/IP协议就需要人工配置它才能正常工作。
局域网常用的三种通信协议分别是TCP/IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。
TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好,而通过局域网访问互联网的话,就要详细设置IP地址,网关,子网掩码,DNS服务器等参数。
TCP/IP协议族中包括上百个互为关联的协议,不同功能的协议分布在不同的协议层,
几个常用协议如下:
1、Telnet(Remote
Login):提供远程登录功能,一台计算机用户可以登录到远程的另一台计算机上,如同在远程主机上直接操作一样。
2、FTP(File
Transfer
Protocol):远程文件传输协议,允许用户将远程主机上的文件拷贝到自己的计算机上。
3、SMTP(Simple
Mail
transfer
Protocol):简单邮政传输协议,用于传输电子邮件。
4、NFS(Network
File
Server):网络文件服务器,可使多台计算机透明地访问彼此的目录。
5、UDP(User
Datagram
Protocol):用户数据包协议,它和TCP一样位于传输层,和IP协议配合使用,在传输数据时省去包头,但它不能提供数据包的重传,所以适合传输较短的文件。
HTTP协议简介
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next
Generation
of
HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议的主要特点可概括如下:
1.支持客户/服务器模式。
2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。
由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
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。
5.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
10. 电脑有多少种网络协议
电脑网络协议分为以下几种:
IP/IPv4:网际协议
TCP:传输控制协议
IGMP:Internet 组管理协议
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议
SNMP:简单网络管理协议
DNS:域名系统(服务)协议
TFTP:简单文件传输协议
NFS:(网络文件系统Network File System)由美SUN微系统公司发协议能使计算机系统通网络访问其计算机系统目录文件象些文件存储本硬盘
具体介绍:
IP/IPv4:网际协议
网际协议(IP)网络层协议包含寻址信息控制信息 使数据包网络路由IP 协议 TCP/IP 协议族主要网络层协议与 TCP 协议结合组整特网协议核协议IP 协议同都适用于 LAN WAN 通信 IP 协议两基本任务:提供连接效数据包传送;提供数据包割及重组支持同传输单元数据连接于互联网络 IP 数据报路由选择处理套完善 IP 寻址式每 IP 址都其特定组同遵循基本格式IP 址进行细并用于建立网址TCP/IP 网络每台计算机都配唯 32 位逻辑址址两主要部:网络号主机号网络号用确认网络该网络特网部其网络号必须由 InterNIC 统配网络服务器供应商(ISP) InterNIC 获块网络址按照需要自配址空间主机号确认网络主机由本网络管理员配 发送或接受数据(例封电信函或网页)消息若干块我所说包每包既包含发送者网络址包含接受者址由于消息划量包若需要每包都通同网络路径发送包达顺序定发送顺序相同 IP 协议用于发送包 TCP 协议负责其按确顺序排列 除 ARP RARP其所 TCP/IP 族协议都使用 IP 传送主机与主机间通信前 IP 协议两种版本:IPv4 IPv6本文主要阐述 IPv4 IPv6 相关细节其文件再作介绍
TCP:传输控制协议
传输控制协议 TCP TCP/IP 协议栈传输层协议通序列确认及包重发机制提供靠数据流发送应用程序虚拟连接服务与 IP 协议相结合 TCP 组特网协议核 由于数网络应用程序都同台机器运行计算机必须能够确保目机器软件程序能源址机器处获数据包及源计算机能收确复通使用 TCP 端口号完网络 IP 址端口号结合唯标识 , 我称套接字或端点 TCP 端点间建立连接或虚拟电路进行靠通信 TCP 服务提供数据流传输、靠性、效流控制、全双工操作路复用技术等 关于流数据传输 ,TCP 交付由序列号定义结构字节流 服务应用程序利送 TCP 前应用程序需要数据划块 TCP 字节整合字段传给 IP 进行发送 TCP 通面向连接、端端靠数据报发送保证靠性 TCP 字节加递进确认序列号告诉接收者发送者期望收字节规定间内没收关于包确认响应重新发送包 TCP 靠机制允许设备处理丢失、延、重复及读错包超机制允许设备监测丢失包并请求重发 TCP 提供效流控制向发送者返确认响应接收 TCP 进程说明能接收并保证缓存发溢高序列号 全双工操作: TCP 进程能够同发送接收包 TCP 路技术:量同发层能单连接进行路复用
IGMP:Internet 组管理协议
Internet 组管理协议(IGMP)特网协议家族组播协议用于 IP 主机向任直接相邻路由器报告组员情况IGMP 信息封装 IP 报文其 IP 协议号 2IGMP 具三种版本即 IGMP v1、v2 v3IGMPv1: 主机加入组播组没离信息(leave messages)路由器使用基于超机制发现其员关注组 IGMPv2: 该协议包含离信息允许迅速向路由协议报告组员终止情况高带宽组播组或易变型组播组员言非重要 IGMPv3: 与两种协议相比该协议主要改:允许主机指定要接收通信流量主机象自网络其主机流量隔离IGMPv3 支持主机阻止些自于非要求主机发送网络数据包 IGMP 协议变种: 距离矢量组播路由选择协议(DVMRP: Distance Vector Multicast Routing Protocol) IGMP 用户认证协议 (IGAP: IGMP for user Authentication Protocol) 路由器端口组管理协议(RGMP: Router-port Group Management Protocol)
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息协议
Internet 控制信息协议(ICMP) IP 组整合部通 IP 包传送 ICMP 信息主要用于涉及网络操作或错误操作达信息ICMP 包发送靠所主机能依靠接收 ICMP 包解决任何网络问题ICMP 主要功能: 通告网络错误比某台主机或整网络由于某些故障达指向某端口号 TCP 或 UDP 包没指明接受端由 ICMP 报告 通告网络拥塞路由器缓存太包由于传输速度达接收速度 ICMP 源结束信息于发送者些信息导致传输速度降低更 ICMP 源结束信息引起更网络拥塞所使用起较保守 协助解决故障ICMP 支持 Echo 功能即两主机间往返路径发送包 Ping 种基于种特性通用网络管理工具传输系列包测量平均往返数并计算丢失百比 通告超 IP 包 TTL 降低零路由器丢弃包 ICMP 包通告事实TraceRoute 工具通发送 TTL 值包及监视 ICMP 超通告显示网络路由 ICMP IPv6 定义重新修订外 IPv4 组员协议(IGMP)点传送控制功能嵌入 ICMPv6 SNMP:简单网络管理协议
SNMP 专门设计用于 IP 网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机及 HUBS 等)种标准协议种应用层协议 SNMP 使网络管理员能够管理网络效能发现并解决网络问题及规划网络增通 SNMP 接收随机消息(及事件报告)网络管理系统获知网络现问题 SNMP 管理网络三主要组部:管理设备、代理网络管理系统管理设备网络节点包含 ANMP 代理并处管理网络管理设备用于收集并储存管理信息通 SNMP NMS 能些信息管理设备称网络单元能指路由器、访问服务器交换机网桥、 HUBS 、主机或打印机 SNMP 代理管理设备网络管理软件模块 SNMP 代理拥本相关管理信息并转换与 SNMP 兼容格式 NMS 运行应用程序实现监控管理设备外 NMS 网络管理提供量处理程序及必须储存资源任何受管理网络至少需要或 NMS 目前 SNMP 3 种: SNMPV1 、 SNMPV2 、 SNMPV3第 1 版第 2 版没太差距 SNMPV2 增强版本包含其协议操作与前两种相比 SNMPV3 则包含更安全远程配置解决同 SNMP 版本间兼容问题 RFC3584 种定义三者共存策略 SNMP 包括组由 RMON 、 RMON2 、 MTB 、 MTB2 、 OCDS 及 OCDS 定义扩展协议
DNS:域名系统(服务)协议
域名系统(服务)协议(DNS)种布式网络目录服务主要用于域名与 IP 址相互转换及控制特网电邮件发送数特网服务依赖于 DNS 工作旦 DNS 错连接 Web 站点电邮件发送止 DNS 两独立面 : 定义命名语规范利于通名称委派域名权限基本语: local.group.site; 定义何实现布式计算机系统便效域名转换 IP 址 DNS 命名式采用散层机制实现域名空间委派授权及域名与址相转换授权通使用 DNS 命名式遍布全球网络设备配域名则由散世界各服务器实现 理论 DNS 协议域名标准阐述种用任意标签值布式抽象域名空间任何组织都建立域名系统其所布结构选择标签数 DNS 协议用户遵循官特网域名系统使用级标签见顶级域: COM 、 EDU 、 GOV 、 NET 、 ORG 、 BIZ 另外些带家代码顶级域 DNS 布式机制支持效且靠名字 IP 址映射数名字本映射同站点服务器相互合作能够解决网络名字与 IP 址映射问题单服务器故障影响 DNS 确操作 DNS 种通用协议并仅限于网络设备名称
TFTP:简单文件传输协议
简单文件传输协议种用传输文件简单协议运行 UDP (用户数据报协议) TFTP 设计简单容易运行缺乏标准 FTP 协议许特征 TFTP 能远程服务器读、写文件(邮件)或者读、写文件传送给远程服务器能列目录并且前提供用户认证 前 TFTP 3 种传输模式: netASC11 模式即 8 位 ASC11 ;八位组模式(替代前版本二进制模式)原始八位字节;邮件模式种模式传输给用户文件字符主机双自定义其模式 TFTP 协议任何传输进程都请求读写文件始同建立连接服务器同意请求则连接功文件固定 512 字节块度进行传送每数据包都包含数据块发送包前数据块必须确认响应包确认少于 512 字节数据包说明传输结束包网络丢失接收端超并重新发送其包(能数据能确认响应)导致丢失包发送者重新发送丢失包发送者需要保留包手用于重新发送 LOCK 确认响应保证所包都已经收注意传输双都看作发送者接收者发送数据并接收确认响应另发送确认响应并接受数据