《趣谈网络协议》学习笔记

第一讲为什么要学网络协议

协议三要素

语法，就是这一段内容要符合一定的规则和格式。例如，括号要成对，结束要使用分号等。
语义，就是这一段内容要代表某种意义。例如数字减去数字是有意义的，数字减去文本一般来说就没有意义。
顺序，就是先干啥，后干啥。

常用的协议

应用层（数据封装格式）
- DHCP
- HTTP
- HTTPS
- RTMP
- P2P
- DNS
- GTP
- RPC
传输层（会话连接机制、端口号）
- UDP
- TCP
网络层
- ICMP
- IP
- OSPF
- BGP
- IPSec
- GRE
链路层
- ARP
- VLAN
- STP
物理层
- 网络跳线

浏览器输入网址后发生了什么事情

浏览器输入 www.kaola.com
查找目标IPd地址
- 一般通过DNS协议查找，或者HTTPDNS查
- 结果得到目标ip地址：106.114.138.24
打包请求
- 此处用了https协议, 无论使用什么协议都会有正文部分
- 应用层：在http头：请求方式，url地址，协议版本号，正文格式，正文长度
- 传输层：tcp头：浏览器端口号，电商服务器端口号
- 网络层：ip头：客户端IP,电商服务器ip
- 链路层：MAC头：客户端的mac地址，电商服务器的mac

第二讲网络分层的真实含义是什么

问题：二层设备、三层设备、四层LB、七层LB是什么？

二层设备的处理是mac层的东西，就是只把MAC头摘下来，看看到底是丢弃、转发、还是自己留着三层设备就是把MAC头摘下来之后，再把IP头摘下来，看看到底是丢弃、转发、还是自己留着

只要是在网络上跑的包，都是完整的。可以有下层没上层，绝对不可能有上层没下层。

第三讲 ifconfig:最熟悉又陌生的命令行

windows：ipconfig
linux：ifconfig、 ip addr

root@test:~# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft foreverinet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000link/ether fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 10.100.122.2/24 brd 10.100.122.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft foreverinet6 fe80::f816:3eff:fec7:7975/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever
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IP地址是一个网卡在网络世界的通讯地址，相当于我们现实世界的门牌号码。

以上内容，IP地址为：10.100.122.2。

32的IP地址被分成了5类，A、B、C类主要分两部分，前面一部分是网络号，后面一部分是主机号。

无类型域间选路(CIDR)

把IP地址一分为二，前面的是网络号，后面的是主机号。

10.100.122.2/24，前面24位是网络号，后面8位是主机号

广播地址 10.100.122.255

子网掩码 255.255.255.0

网络号 将子网掩码和IP地址按位计算AND，就可以得到网络号：10.100.122.0

公有IP地址和私有IP地址

装换公式

ip=>机器号、网络号 先看CIDR，如果是8的整数倍，则不需要转换成2进制，前部分为机器号，后部分为网络号；如果不是8的整数倍，则需要把分界十进制转换成2进制，同样，前部分为机器号，后部分为网络号 ip=>第一个地址 前部分+ 1（二进制） ip=>子网掩码 前部分（1）+ 后部分（0）如：255.255.<111111><00>.00 => 255.255.252.0 ip=>广播地址

算一个IP地址的求一下这个网络的第一个地址、子网掩码和广播地址

16.158.165.91/22

/22 不是8的倍数，要转换成2进制
16.158.165.91 =》 16.158.<101001><00>.91,则网络号为16.158.<101001>，机器号是<00>.91
第一个地址16.158.<101001><00>.1,即16.158.164.1
子网掩码是255.255.<111111><00>.0,即255.255.252.0，
广播地址16.158.<101001><11>.255,即16.158.167.255

MAC 地址

link/ether fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

是一个网卡的物理地址，用十六进制，6个byte表示 MAC地址更像是身份证，是一个唯一的标识

网络设备的状态标识

eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

叫做net_device flags,网络设备的状态标识

UP标识网卡处于启动状态
BROADCAST标识这个网卡有广播地址，可以发送广播包
MULTICAST 标识可以发送多播包
LOWER_UP 标识启动，即网线是插着的
mtu 1500 最大传输单元MTU（MAC层）为1500，这是以太网的默认值
qdisc pfifo_fast qdisc全称queueing discipline中文叫排队规则。

总结

IP是地址，有定位功能；MAC是身份证，无定位功能
CIDR可以用来判断是不是本地人
IP分公有IP和私有IP