网络基础解析：TCP/IP到IP地址管理

码农世界 2024-05-23 前端 77 次浏览 0个评论

主机通信流程

通信三要素：ip地址，网关，路由

1. 建立地址信息

IP地址：每个主机在网络中都有一个唯一的IP地址，作为主机间通信的目的地和源地址标识。
MAC地址：在局域网中，每个网络适配器都有一个唯一的物理地址（MAC地址），用于在局域网内识别设备。
域名：为方便记忆，可以使用域名，通过DNS（域名系统）解析得到对应的IP地址。
2. 数据打包

通信时，发送方需要根据所选协议，将信息打包成数据包，并在数据包中附上目标主机的IP地址，以确保数据能够被正确接收。

3. 寻路与传输
- 局域网内：通过交换机、路由器或集线器将数据发送到目标主机。使用ARP协议将IP地址映射到MAC地址，以进行局域网内的传输。
- 广域网内：通过路由器或网关传输数据。IP协议负责选择最佳路径，将数据从源路由到目的。
  4. 端口及应用层
  - 端口：数据包包含目标主机的端口号，确定目标主机上运行的具体应用程序。不同服务和协议使用不同的端口号，如HTTP使用80，HTTPS使用443。
  - 应用层协议：如HTTP、FTP、SMTP等，将数据呈现给用户所需的应用程序。
    5. 确认与传输控制
    - TCP协议：面向连接，采用握手机制建立可靠连接，确保数据完整到达。
    - UDP协议：无连接协议，直接发送数据包，适用于快速通信，但无法保证数据完整。
      6. 传输完成
      
      接收主机收到数据包后，将其解码，并通过端口号将数据传输到对应的应用程序。
      
      1. TCP/IP协议详解
      基本组成
      
      TCP (Transmission Control Protocol)：一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它负责确保数据完整性，无差错地从源传送到目的地。
      IP (Internet Protocol)：网络层的协议，负责路由选择和数据包的传递。IP地址就是基于此协议分配给每个设备的。
      协议族其他常见成员
      
      HTTP (HyperText Transfer Protocol) 和 HTTPS (HTTP Secure)：用于网页数据的传输。
      SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)：用于电子邮件的发送。
      ICMP (Internet Control Message Protocol)：用于网络设备间的操作信息交换。
      ARP (Address Resolution Protocol)：用于解析网络层的地址到数据链路层的地址。
      2. IP地址
      IP地址是分配给网络上每个设备的唯一标识符。主要有两种版本：
      
      IPv4：由32位二进制数构成，通常表示为四个十进制数字（每个数字0到255），如192.168.1.100。
      IPv6：由128位二进制数构成，以应对IPv4地址耗尽的问题。
      IP地址的分类
      
      A类地址：以0到127开头，用于大型网络。
      B类地址：以128到191开头，用于中等规模的网络。
      C类地址：以192到223开头，适用于小规模网络。
      D类地址：用于组播。
      E类地址：留作科研用途。
      网络和广播地址：
      
      网络地址的主机部分全部为0，例如192.168.10.0。
      广播地址的主机部分全部为1，例如192.168.10.255，用来发送到所有网络内的主机。
      3. 子网掩码
      子网掩码用于区分一个IP地址的网络部分和主机部分。默认子网掩码如下：
      
      A类：255.0.0.0
      B类：255.255.0.0
      C类：255.255.255.0
      子网掩码通过与IP地址进行逻辑“与”操作确定网络部分。
      4. 默认网关的作用
      默认网关是连接本地网络与外部网络（通常是互联网）的设备。当数据包的目的地不在本地子网时，数据包会发送到默认网关。
      5. 公有地址和私有地址
      公有地址：可以在整个互联网上使用，必须是唯一的，通常需要付费获得。
      私有地址：用于局域网，不在互联网上注册，不需付费。
      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
      6. 查看和测试IP地址的工具
      ipconfig用法：
      
      ipconfig：显示每个已启用网络适配器的IP地址、子网掩码和默认网关。
      ipconfig /all：显示所有配置信息，包括物理（MAC）地址、DNS服务器和是否启动DHCP。
      
      ping工具用途：
      
      验证与本地网络或互联网上的特定地址的连接性。
      测量到目标设备的往返延迟时间。
      cmd扩展
      
      color(背景色，字体颜色)
      
      0 = 黑色 8 = 灰色
      1 = 蓝色 9 = 淡蓝色
      2 = 绿色 A = 淡绿色
      3 = 浅绿色 B = 淡浅绿色
      4 = 红色 C = 淡红色
      5 = 紫色 D = 淡紫色
      6 = 黄色 E = 淡黄色
      7 = 白色 F = 亮白色
      
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