计算机网络基础进阶

三次握手四次挥手

三次握手

1------建立连接----------------------2 ACK=1，seq=0

2------传输数据，建立连接---------1

1------传输数据，建立连接---------2

三次握手用于建立TCP连接，确保通信双方都准备好进行数据传输。整个过程涉及三次报文交换：

1. 第一次握手（客户端发送SYN）：
   客户端向服务器发送一个SYN（同步序列编号）请求，表示希望建立连接，同时带上一个初始序列号。
2. 第二次握手（服务器发送SYN-ACK）：
   服务器收到客户端的SYN请求后，回复一个SYN-ACK包。这个包表示服务器同意建立连接，并确认客户端的SYN，同时带上自己的初始序列号。
3. 第三次握手（客户端发送ACK）：
   客户端收到服务器的SYN-ACK包后，发送一个ACK（确认）包，确认服务器的SYN号。此时，双方都同意连接建立，TCP连接正式建立。

四次挥手

1--------断开连接--------------------------2 fin=1，ACK=1

2--------确认断开连接---------------------1

2--------若有数据传完正式断开连接-----1

1--------确认断开连接---------------------2

四次挥手用于断开TCP连接，确保双方都能够正常终止数据传输。它需要四次报文交换：

1. 第一次挥手（客户端发送FIN）：
   客户端发送FIN（结束标志）包，表示它已经完成数据传输，想要终止连接。
2. 第二次挥手（服务器发送ACK）：
   服务器收到FIN后，回复一个ACK包，确认客户端的FIN，但服务器此时可能还有数据要发送，因此连接暂时不会关闭。
3. 第三次挥手（服务器发送FIN）：
   当服务器也完成数据传输后，发送一个FIN包，表示它也准备好关闭连接。
4. 第四次挥手（客户端发送ACK）：
   客户端收到服务器的FIN后，发送一个ACK包，确认服务器的FIN。此时，连接完全关闭。

• 三次握手是为了确保客户端和服务器都能正常建立连接。
• 四次挥手则是为了保证双方能够妥善地关闭连接，避免数据丢失

网络通信

由于数据在二层封装时无法得知目标IP地址的MAC地址，导致二层的封装无法进行，所以产生了ARP( Address Resolution Protocol )

ARP缓存表是用来存放IP地址和MAC地址的映射关系。

ttl : TTL（Time to Live）是网络通信中用于限制数据包生存时间的一个字段。它的主要作用是防止数据包在网络中无限循环。

arp通告: ARP通告（ARP Announcement）是网络中使用ARP协议时的一种特殊的ARP请求，通常用来更新或确认网络中设备的IP地址和MAC地址的对应关系。

路由：目标地址 （主机路由，网络路由） 下一跳（网关） 最终实现

0.0.0.0/0.0.0.0：默认路由

A，B同一网络

A，B同一网络中通信，本地通信广播，获取mac地址 ARP广播协议

• A发起通信请求：假设A想要与B通信，首先A会构建数据包，包含源IP地址（A的IP地址）、目标IP地址（B的IP地址）以及其他协议层信息。
• 数据包封装与发送：数据包在发送之前会被封装，加入二层的MAC地址信息。A设备的网卡查找目标B的MAC地址（通常通过ARP协议查找B的MAC地址）。一旦获取B的MAC地址，A的网卡会将数据包发送到网络。
• 交换机转发数据：假如A和B在同一个局域网中，数据包会通过网络中的交换机（如果有）进行转发。交换机会根据目标MAC地址查询其MAC地址表，找到B所在的端口，并将数据包转发到对应的端口。
• B接收数据包：当数据包到达B时，B的网卡会检查目标MAC地址是否匹配自己的MAC地址。如果匹配，B的网卡会将数据包发送给操作系统。操作系统将解封装报文，解析并传递到上层的应用程序。

A，C不同网络通信，封装mac地址

1. A发起通信请求：设备A想与设备C通信，首先A会构建一个包含源IP地址（A的IP地址）和目标IP地址（C的IP地址）的数据包。
2. 数据包封装：数据包在发出前会封装成以太网帧，其中包含源MAC地址（A的MAC）和网关的MAC地址（而不是C的MAC，因为C不在同一个网络）。
3. 数据包到达默认网关：数据包经过A所在的局域网，并通过交换机或其他网络设备，最终到达A的默认网关（通常是路由器）。
4. 路由器转发：路由器会根据数据包中的目标IP地址（C的IP地址）查找路由表，确定数据包的下一跳（可能是另一个路由器或C所在的子网）。此时，数据包的源MAC地址更新为路由器的MAC地址，目标MAC地址更新为下一跳设备的MAC地址。
5. 数据包到达C所在网络：数据包通过网络传输后，最终到达C所在的子网。在这里，数据包会被进一步转发，最终到达C设备。
6. C接收数据包：设备C的网卡检查目标MAC地址是否匹配自己。如果匹配，C设备会接收并处理该数据包。

访问网站的全过程

1.DNS解析：将域名转化为地址，浏览器会查询本地缓存，找不到就向配置的DNS服务器发送查询请求，DNS会返回对应的IP地址

2.建立TCP连接，浏览器使用获得的IP地址和端口与百度服务器建立连接，三次握手

3.发送HTTP请求，TCP建立后，浏览器向服务器发送一个HTTP请求报文

4.服务器处理请求，百度的服务器收到请求后，会处理请求，查找相应的资源，处理完毕后，服务器会生成一个HTTP响应报文

5.发送HTTP响应，服务器将响应报文送回给客户端，响应报文中包含状态行，响应头，空行和响应体等

6.浏览器渲染页面：浏览器接收到HTTP响应后，解析HTML内容，下载并处理CSS、JavaScript和图片等资源。浏览器将页面内容呈现给用户。

7.断开连接，如果使用的是HTTP/1.0，连接在响应发送完毕后会立即关闭。如果使用的是HTTP/1.1，连接可以保持打开（Keep-Alive），以便复用同一连接发送更多请求。关闭连接需要进行四次挥手（Four-way Handshake）

linux主机接入到网络中：

本地通信：ip/netmask跨网络通信：路由(网关)基于主机名通信：DNS服务器地址（主DNS服务器地址。备用DNS服务器地址，第三DNS服务器地址）

网络接口命名方式

以太网：ethX
ppp网络：pppXo<insdex>:集成设备的设备索引号
s<slot>:扩展槽的索引号
x<MAC>:基于mac地址的命名
p<bus><slot>:基于总线及槽的拓扑结构进行命名

配置方式

静态指定：命令或者修改配置文件ifcfg：ifconfig：配置IP，NETMASKroute：路由netstat：状态及统计数据查看iproute2：ip add：地址和掩码  ip link：管理网络接口  IP route：路由ss：状态及统计数据查看centos7引入了nm（Network Manager）命令：nmcli：命令行工具nmutl：text window工具依赖：DNS服务器指定需要修改/etc/resolv.conf文件。配置文件：centos:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-网卡nameubuntu：/etc/netplan/01-netcfg.yaml
动态分配：本地网络中有DHCP服务，DHCP动态分配ip地址