1，OSI，TCP/IP，五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，以及各層協(xié)議

image

image

OSI分層 （7層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

TCP/IP分層（4層）：網(wǎng)絡(luò)接口層、 網(wǎng)際層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

五層協(xié)議 （5層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

****每一層的協(xié)議如下：

物理層：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中繼器，集線器，網(wǎng)關(guān)）

數(shù)據(jù)鏈路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （網(wǎng)橋，交換機(jī)）

網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器）

傳輸層：TCP、UDP、SPX

會(huì)話層：NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示層：JPEG、MPEG、ASII

應(yīng)用層：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

****每一層的作用如下：

物理層：通過媒介傳輸比特,確定機(jī)械及電氣規(guī)范（比特Bit）

數(shù)據(jù)鏈路層：將比特組裝成幀和點(diǎn)到點(diǎn)的傳遞（幀F(xiàn)rame）

網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連（包PackeT）

傳輸層：提供端到端的可靠報(bào)文傳遞和錯(cuò)誤恢復(fù)（段Segment）

會(huì)話層：建立、管理和終止會(huì)話（會(huì)話協(xié)議數(shù)據(jù)單元SPDU）

表示層：對數(shù)據(jù)進(jìn)行翻譯、加密和壓縮（表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU）

應(yīng)用層：允許訪問OSI環(huán)境的手段（應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU）

2，IP地址分類

IP地址是32位的二進(jìn)制數(shù)值，用于在TCP/IP通訊協(xié)議中標(biāo)記每臺(tái)計(jì)算機(jī)的地址。通常我們使用點(diǎn)式十進(jìn)制來表示，如192.168.0.5等等。

每個(gè)IP地址又可分為兩部分。即網(wǎng)絡(luò)號部分和主機(jī)號部分：網(wǎng)絡(luò)號表示其所屬的網(wǎng)絡(luò)段編號，主機(jī)號則表示該網(wǎng)段中該主機(jī)的地址編號。按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，IP地址可以分為A、B、C、D、E五類。

A類地址：以0開頭， ** 第一個(gè)字節(jié)范圍：0~127**（1.0.0.0 - 126.255.255.255）；

B類地址：以10開頭， 第一個(gè)字節(jié)范圍：128~191（128.0.0.0 - 191.255.255.255）；

C類地址：以110開頭， 第一個(gè)字節(jié)范圍：192~223（192.0.0.0 - 223.255.255.255）；

復(fù)制代碼

](javascript:void(0); "復(fù)制代碼")

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">類別 網(wǎng)絡(luò)號 /占位數(shù) 主機(jī)號 /占位數(shù) 用途

A（以0開頭） 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 國家級

B（以10開頭） 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨過組織

C（以110開頭）192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企業(yè)組織</pre>

復(fù)制代碼

](javascript:void(0); "復(fù)制代碼")

注意：

1）以下是留用的內(nèi)部私有地址，Internet上沒使用的地址

A類 10.0.0.0--10.255.255.255

B類 172.16.0.0--172.31.255.255

C類 192.168.0.0--192.168.255.255

2）IP地址與子網(wǎng)掩碼相與得到網(wǎng)絡(luò)號

3）主機(jī)號，全為0的是網(wǎng)絡(luò)號（例如：192.168.2.0），主機(jī)號全為1的為廣播地址（192.168.2.255）

3，ARP是地址解析協(xié)議，簡單語言解釋一下工作原理。****

地址解析協(xié)議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個(gè)TCP/IP協(xié)議。

1：首先，每個(gè)主機(jī)都會(huì)在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個(gè)ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系。

2：當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查ARP列表中是否有對應(yīng)IP地址的目的主機(jī)的MAC地址，如果有，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)，如果沒有，就向本網(wǎng)段的所有主機(jī)發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括的內(nèi)容有：源主機(jī) IP地址，源主機(jī)MAC地址，目的主機(jī)的IP 地址

3：當(dāng)本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)收到該ARP數(shù)據(jù)包時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)包中的IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，則忽略該數(shù)據(jù)包，如果是，則首先從數(shù)據(jù)包中取出源主機(jī)的IP和MAC地址寫入到ARP列表中，如果已經(jīng)存在，則覆蓋，然后將自己的MAC地址寫入ARP響應(yīng)包中，告訴源主機(jī)自己是它想要找的MAC地址。

4：源主機(jī)收到ARP響應(yīng)包后。將目的主機(jī)的IP和MAC地址寫入ARP列表，并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)。如果源主機(jī)一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，表示ARP查詢失敗。

注意：廣播（255.255.255.255）發(fā)送ARP請求，單播發(fā)送ARP響應(yīng)。

4，簡單介紹幾種協(xié)議

ICMP協(xié)議： 因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息

TFTP協(xié)議： 是TCP/IP協(xié)議族中的一個(gè)用來在客戶機(jī)與服務(wù)器之間進(jìn)行簡單文件傳輸?shù)膮f(xié)議，提供不復(fù)雜、開銷不大的文件傳輸服務(wù)。

HTTP協(xié)議： 超文本傳輸協(xié)議，是一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)

NAT協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有（保留）地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)

DHCP協(xié)議：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，是一種讓系統(tǒng)得以連接到網(wǎng)絡(luò)上，并獲取所需要的配置參數(shù)手段，使用UDP協(xié)議工作。具體用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動(dòng)分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。

5，TCP三次握手四次揮手

三次握手：

第一次握手：客戶端發(fā)送syn包(seq=x)到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SEND(發(fā)送)狀態(tài)，等待服務(wù)器確認(rèn)；

第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN（ack=x+1），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（seq=y），即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV（接收）狀態(tài)；

第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN＋ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=y+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED（已建立）狀態(tài)，完成三次握手。

image

說明：
1）SYN和ACK是標(biāo)志位（0/1）（ACK=1表明ack有效），seq是序列號，ack是確認(rèn)號。2）給對方的確認(rèn)方式就是把對方傳來的seq+1并賦給ack。

四次揮手：

第一次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉主動(dòng)方到被動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，也就是主動(dòng)關(guān)閉方告訴被動(dòng)關(guān)閉方：我已經(jīng)不 會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了(當(dāng)然，在fin包之前發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，如果沒有收到對應(yīng)的ack確認(rèn)報(bào)文，主動(dòng)關(guān)閉方依然會(huì)重發(fā)這些數(shù)據(jù))，但是，此時(shí)主動(dòng)關(guān)閉方還可 以接受數(shù)據(jù)。

第二次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方收到FIN包后，發(fā)送一個(gè)ACK給對方，確認(rèn)序號為收到序號+1。

第三次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉被動(dòng)關(guān)閉方到主動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，也就是告訴主動(dòng)關(guān)閉方，我的數(shù)據(jù)也發(fā)送完了，不會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了。

第四次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方收到FIN后，發(fā)送一個(gè)ACK給被動(dòng)關(guān)閉方，確認(rèn)序號為收到序號+1，至此，完成四次揮手。

說明：

1）SYN攻擊 用眾多偽造ip地址向服務(wù)器發(fā)送SYN=1（請求連接），讓服務(wù)器處于SYN-RCVD狀態(tài)，但都無法第三次握手（因?yàn)閭卧靑p不存在）

2）4次揮手中的FIN就相當(dāng)于三次握手中的SYN。

3）序號seq，確認(rèn)序號ack，確認(rèn)標(biāo)志位ACK作用還是一樣的，就是確認(rèn)作用（把seq加上1賦給ack，并把ACK置1）

4）為什么一個(gè)3次1個(gè)4次不一樣？

因?yàn)閮啥说臄?shù)據(jù)并不是同時(shí)發(fā)送完，所以兩端誰發(fā)送完數(shù)據(jù)都需要自己告訴對方一次，并且對方確認(rèn)一次。

image

6, 在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)行的全部過程

1、客戶端瀏覽器通過DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48，通過這個(gè)IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑。客戶端瀏覽器發(fā)起一個(gè)HTTP會(huì)話到220.161.27.48，然后通過TCP進(jìn)行封裝數(shù)據(jù)包，輸入到網(wǎng)絡(luò)層。

2、在客戶端的傳輸層(添加TCP頭)，把HTTP會(huì)話請求分成報(bào)文段，添加源和目的端口，如服務(wù)器使用80端口監(jiān)聽客戶端的請求，客戶端由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個(gè)端口如5000，與服務(wù)器進(jìn)行交換，服務(wù)器把相應(yīng)的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端。

3、客戶端的網(wǎng)絡(luò)層（添加IP頭）不用關(guān)系應(yīng)用層或者傳輸層的東西，主要做的是通過查找路由表確定如何到達(dá)服務(wù)器，期間可能經(jīng)過多個(gè)路由器，這些都是由路由器來完成的工作，我不作過多的描述，無非就是通過查找路由表決定通過那個(gè)路徑到達(dá)服務(wù)器。

4、客戶端的鏈路層（添加MAC頭），包通過鏈路層發(fā)送到路由器，通過鄰居協(xié)議查找給定IP地址的MAC地址，然后發(fā)送ARP請求查找目的地址，如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請求應(yīng)答交換的IP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在就可以傳輸了，然后發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到達(dá)服務(wù)器的地址。

7，TCP和UDP的區(qū)別

這是傳輸層的兩個(gè)協(xié)議，先說一下傳輸層的兩大功能：

1. 復(fù)用：在發(fā)送端，多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程公用一個(gè)傳輸層；
2. 分用：在接收端，傳輸層會(huì)根據(jù)端口號將數(shù)據(jù)分給不同的應(yīng)用進(jìn)程。

傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層的區(qū)別：

1. 網(wǎng)絡(luò)層為不同的主機(jī)提供通信服務(wù)，傳輸層為不同應(yīng)用進(jìn)程提供通信服務(wù)。
2. 網(wǎng)絡(luò)層只對報(bào)文頭部進(jìn)行差錯(cuò)檢測，而傳輸層對整個(gè)報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測。

UDP（User Data Protocol）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議

1. 無連接
2. 不可靠（不能保證都送達(dá)）
3. 面向報(bào)文（UDP數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，不會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分和拼接操作，只是給上層傳來的數(shù)據(jù)加個(gè)UDP頭或者給下層來的數(shù)據(jù)去掉UDP頭）
4. 沒有擁塞控制，始終以恒定速率發(fā)送數(shù)據(jù)
5. 支持一對一、一對多、多對多、多對一
6. 首部開銷小，只有8字節(jié)

TCP（Transmission Control Protocol）傳輸控制協(xié)議

1. 有連接
2. 可靠的
3. 面向字節(jié)流
4. 全雙工通信，TCP兩端既可以作為發(fā)送端也可以作為接收端
5. 連接的兩端只能是兩個(gè)端點(diǎn)，即一對一，不能一對多
6. 至少20個(gè)字節(jié)，比UDP大的多

什么是TCP連接

TCP連接是一種抽象的概念，表示一條可以通信的鏈路。
每個(gè)TCP連接有且僅有兩個(gè)端點(diǎn)，表示通信的雙方，且雙方在任意時(shí)刻都可以作為發(fā)送者和接受者。

什么是套接字

一條TCP連接的兩端就是兩個(gè)套接字。
套接字 = IP地址 ：端口號
因此，TCP連接 = （套接字1，套接字2）= （IP1：端口號1，IP2：端口號2）

8， TCP對應(yīng)的協(xié)議和UDP對應(yīng)的協(xié)議

TCP對應(yīng)的協(xié)議：

（1） FTP：定義了文件傳輸協(xié)議，使用21端口。

（2） Telnet：一種用于遠(yuǎn)程登陸的端口，使用23端口，用戶可以以自己的身份遠(yuǎn)程連接到計(jì)算機(jī)上，可提供基于DOS模式下的通信服務(wù)。

（3） SMTP：郵件傳送協(xié)議，用于發(fā)送郵件。服務(wù)器開放的是25號端口。

（4） POP3：它是和SMTP對應(yīng)，POP3用于接收郵件。POP3協(xié)議所用的是110端口。

（5）HTTP：是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。

UDP對應(yīng)的協(xié)議：

（1） DNS：用于域名解析服務(wù)，將域名地址轉(zhuǎn)換為IP地址。DNS用的是53號端口。

（2） SNMP：簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，使用161號端口，是用來管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很多，無連接的服務(wù)就體現(xiàn)出其優(yōu)勢。

（3）** TFTP(Trival File Transfer Protocal)，簡單文件傳輸協(xié)議，該協(xié)議在熟知端口69**上使用UDP服務(wù)。

9，DNS域名系統(tǒng)，簡單描述其工作原理。

當(dāng)DNS客戶機(jī)需要在程序中使用名稱時(shí)，它會(huì)查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱?？蛻魴C(jī)發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息：包括：指定的DNS域名，指定的查詢類型，DNS域名的指定類別。基于UDP服務(wù)，端口53. 該應(yīng)用一般不直接為用戶使用，而是為其他應(yīng)用服務(wù)，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機(jī)名到IP地址的轉(zhuǎn)換。

10，面向連接和非面向連接的服務(wù)的特點(diǎn)是什么？

面向連接的服務(wù)，通信雙方在進(jìn)行通信之前，要先在雙方建立起一個(gè)完整的可以彼此溝通的通道，在通信過程中，整個(gè)連接的情況一直可以被實(shí)時(shí)地監(jiān)控和管理。

   非面向連接的服務(wù)，不需要預(yù)先建立一個(gè)聯(lián)絡(luò)兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的連接，需要通信的時(shí)候，發(fā)送節(jié)點(diǎn)就可以往網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息，讓信息自主地在網(wǎng)絡(luò)上去傳，一般在傳輸?shù)倪^程中不再加以監(jiān)控。

11，TCP的三次握手過程？為什么會(huì)采用三次握手，若采用二次握手可以嗎？

答：建立連接的過程是利用客戶服務(wù)器模式，假設(shè)主機(jī)A為客戶端，主機(jī)B為服務(wù)器端。

（1）TCP的三次握手過程：主機(jī)A向B發(fā)送連接請求；主機(jī)B對收到的主機(jī)A的報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)；主機(jī)A再次對主機(jī)B的確認(rèn)進(jìn)行確認(rèn)。

（2）采用三次握手是為了防止失效的連接請求報(bào)文段突然又傳送到主機(jī)B，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤。失效的連接請求報(bào)文段是指：主機(jī)****A發(fā)出的連接請求沒有收到主機(jī)****B的確認(rèn)，于是經(jīng)過一段時(shí)間后，主機(jī)****A又重新向主機(jī)****B發(fā)送連接請求，且建立成功，順序完成數(shù)據(jù)傳輸。考慮這樣一種特殊情況，主機(jī)A第一次發(fā)送的連接請求并沒有丟失，而是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致延遲達(dá)到主機(jī)B，主機(jī)****B以為是主機(jī)****A又發(fā)起的新連接，于是主機(jī)****B同意連接，并向主機(jī)****A發(fā)回確認(rèn)，但是此時(shí)主機(jī)****A根本不會(huì)理會(huì)，主機(jī)B就一直在等待主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致主機(jī)B的資源浪費(fèi)。（這就是缺少第三次握手(A再給B確認(rèn)））

（3）采用兩次握手不行，原因就是上面說的實(shí)效的連接請求的特殊情況。

12，了解交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)的概念，并知道各自的用途

1）交換機(jī)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背 部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部 交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表 中。

交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí)，通過ARP協(xié)議學(xué)習(xí)它的MAC地址，保存成一張 ARP表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不 能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。

交換機(jī)被廣泛應(yīng)用于二層網(wǎng)絡(luò)交換，俗稱“二層交換機(jī)”。

交換機(jī)的種類有：二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、四層交換機(jī)、七層交換機(jī)分別工作在OSI七層模型中的第二層、第三層、第四層盒第七層，并因此而得名。

2）路由器

路由器（Router）是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供了路由與轉(zhuǎn)送兩種重要機(jī)制，可以決定數(shù)據(jù)包從來源端到目的端所經(jīng)過 的路由路徑（host到host之間的傳輸路徑），這個(gè)過程稱為路由；將路由器輸入端的數(shù)據(jù)包移送至適當(dāng)?shù)穆酚善鬏敵龆?在路由器內(nèi)部進(jìn)行)，這稱為轉(zhuǎn) 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網(wǎng)絡(luò)層，例如網(wǎng)際協(xié)議。

路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。 路由器與交換器的差別，路由器是屬于OSI第三層的產(chǎn)品，交換器是OSI第二層的產(chǎn)品(這里特指二層交換機(jī))。

3）網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)（Gateway），網(wǎng)關(guān)顧名思義就是連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，區(qū)別于路由器（由于歷史的原因，許多有關(guān)TCP/IP 的文獻(xiàn)曾經(jīng)把網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器（Router）稱為網(wǎng)關(guān)，在今天很多局域網(wǎng)采用都是路由來接入網(wǎng)絡(luò)，因此現(xiàn)在通常指的網(wǎng)關(guān)就是路由器的IP），經(jīng)常在家 庭中或者小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用，用于連接局域網(wǎng)和Internet。 網(wǎng)關(guān)也經(jīng)常指把一種協(xié)議轉(zhuǎn)成另一種協(xié)議的設(shè)備，比如語音網(wǎng)關(guān)。