TCP/IP网络基础知识

TCP/IP是一组用于实现网络互联的通信协议，通常称为TCP/IP协议族。包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等。

一、TCP/IP模型将协议分为了4层

1. 应用层——为用户提供所需的各种服务，如FTP、Telnet、DNS、SMTP等
2. 传输层——为应用层实体提供端到端的通信功能，保证数据包按序传送以及数据的完整性。TCP、UDP等
• 面向连接的传输控制协议（Transmission Controt Protocol, TCP）——可靠的、通过”三次握手“来连接的数据传输服务
• 面向无连接的用户数据报协议（Cuser Datagram Protocol, UDP）——不保证可靠的、无连接的数据传输服务
3. 网际互联层——主要解决主机到主机的通信路由问题，赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。IP、IGMP、ICMP等
   • 网际协议（Internet Protocol, IP）——提供一个可靠、无连接的数据报传递服务
   • 互联网组管理协议（Internet Group Management Protocol, IGMP)
   • 互联网控制报文协议（Internet Control Message Protocal, ICMP）
4. 网络接口层——监视数据在主机和网络之间的交换[数据链路层和物理层]
• 地址解析协议（Address Resolution Protocol, ARP, 在数据链路层）

二、TCP/IP基本知识

网络主机间能够互相通信所需要共同遵守的规则就是网络协议，普遍使用TCP/IP网络协议，此外还需要正确配置IP地址、子网掩码等网络参数。

1）TCP/IP协议

TCP传输控制，是传输层的协议，它提供了可靠的数据报传输服务

IP　网际互联，是网际互联层的协议，用来提供网络中的统一编址和路由问题

2）IP地址

在Internet上，个主机通过TCP/IP协议发送和接收数据报，各个数据报根据其目的主机的IP地址来进行互联网络中的路由选择。

IP地址是互联网上网络接口的唯一标识，给网络中主机提供唯一的网络地址。IPv4是由一个32位的二进数字组成，点分十进制表示；IP地址采用两级结构，主机所属的网络+主机，网络地址表示主机的网段，同一网段中的所有主机拥有相同的网络地址，网络地址是统一分配的，目的是为了保证网络地址的全球唯一性；主机地址表示某个网段中的一个具体的网络接口，主机地址由各个网络的系统管理员分配。

IP地址分为A、B、C、D、E五类，A、B、C三类在全球范围内统一分配，D、E为特殊网址，由高位字节标示。另外还有 一种专用IP地址，这类地址只在专用网络（内网）中使用。如：10.0.0.1～10.255.255.254、172.26.0.1～172.32.255.254、192.168.0.1～192.168.255.254，我靠中心和圆山的王都在内网网段！

地址类型	高位字节	最高字节范围	网络地址位数（可支持网络数）	主机ID位数（每个网络支持的主机数）
A	0	1～126	7位（2^7-2=126）	24位（16777214）
B	10	128～191	14位（16384）	16位（65534）
C	110	192～223	21位（2097152）	8位（254）

3）子网与子网掩码

划分子网是指把主机地址中的一部分借用为网络地址，这样可以把一个较大的网络划分为多个较小的网络，这些较小的网络即为子网，子网是基于一组IP地址的逻辑网络。

为了确定网络地址和主机地址就必须借助子网掩码，子网掩码码是一个32为地址，其作用是用于屏蔽IP地址的一部分以区分网络地址和主机地址，指明32位IP地址中哪些位为网络地址，哪些位为主机地址。TCP/IP协议利用子网掩码判断目标主机是位于本地网络还是远程网络。A、B、C三类网络的子网掩码:

类别	二进制值	十进制值
A	11111111.00000000.00000000.00000000	255.0.0.0
B	11111111.11111111.00000000.00000000	255.255.0.0
C	11111111.11111111.11111111.00000000	255.255.255.0

4）端口

数据报通过IP到带目的主机后，由于多个应用程序在同一主机上运行，目的主机必须通过端口来确定应该把数据报传送给主机中哪个程序。端口号可以分为三类：

公认端口（WellKnownPorts）0~1023，它们紧密绑定（binding）于一些服务。

注册端口（RegisteredPorts）1024~49151，他们松散的banding于一些服务。许多系统处理动态端口从1024开始

动态和/或私有端口（Dynamicand/orPrivatePorts）49125~65535，理论上，不应为服务分配这些端口，但也有例外。

5）网关地址

主机的IP地址和子网掩码设置后，同一网段内的机器就可以通信了，而处于不同网段的主机则必须通过网关才能进行通信，把数据包转发给它的网关，再由网关转发到相应的网络。网关是一个网络和另一个网络间的入口地址（IP），为了实现与不同网段的主机进行通信，必须为主机设置网关地址，它一定是同网段主机或根路由器的IP地址。

6）域名

因为十进制点分不容易记忆，所以有了域名，cn为中国。

7）DNS服务器地址

解析域名包括从域名到IP地址映射的正向解析和从IP到域名映射的反向解析。DNS采用层次化的分布式数据结构，每个DNS服务器只负责其管辖区域中的主机域名和IP地址的映射表。

3、三次握手、四次挥手