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如何學(xué)習TCP IP筆記資料概述

Wildesbeast ? 來源:今日頭條 ? 作者:java互聯(lián)網(wǎng)高級架構(gòu) ? 2020-04-18 11:46 ? 次閱讀

TCP/IP模型與OSI模型

TCP/IP模型與OSI模型

1、TCP/IP協(xié)議簇

TCP/IP協(xié)議簇

2、應(yīng)用層

Telnet、SNMP、FTP、SSH、TFTP、HTTP、HTTPS、SMTP、POP、IGMP、DNS、DHCP

3、主機到主機層

傳輸控制協(xié)議(TCP) 面向連接 可靠傳輸 使用TCP的應(yīng)用:web瀏覽器、電子郵件、文件傳輸程序

用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP) 高效 盡力傳輸 使用UDP的應(yīng)用:域名系統(tǒng)(DNS)、視頻系統(tǒng)、IP語音(VoIP)

4、特點

TCP:安全可靠、效率低

UDP:安全性低、效率高

TCP機制

1、TCP三次握手

TCP采用三次握手建立連接

TCP三次握手

第一次握手:Client向Server發(fā)送一個連接請求,在這過程中,標志位SYN=1,發(fā)送序號seq=x,Client進入SYN_SENT狀態(tài),等待Server確認;(我要開始一個連接)

第二次握手:Server收到數(shù)據(jù)包后由標志位SYN=1知道Client請求建立連接,Server將標志位SYN和ACK都置為1,確認序號ack=x+1,隨機產(chǎn)生一個發(fā)送序號seq=y,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認連接請求,Server進入SYN_RCVD狀態(tài);(好的,可以連接)

第三次握手:Client收到確認后,檢查確認序列號ACK是否為x+1,標志位ACK是否為1,若正確,則將標志位ACK置為1,確認序號ACK=y+1,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server,Server檢查確認序號ACK是否為y+1,標志位ACK是否為1,若正確則連接成功,Client和Server進入ESTSBLISHED狀態(tài)。(好的,收到)

完成三次握手,客戶端和服務(wù)器端開始傳送數(shù)據(jù)。

2、TCP四次揮手

TCP采用四次揮手終止TCP連接

TCP四次揮手

第一次揮手:Client發(fā)送一個FIN=N,用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳輸,Client進入FN_WAIT_1狀態(tài);(我要終止連接)

第二次揮手:Server收到FIN后,先發(fā)送ack=N+1,告知Client請求已收到,但Server還沒準備好,繼續(xù)等Server的消息,這時Client進入FN_WAIT_2狀態(tài);(可以終止連接)

第三次揮手:當Server確認數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完成,則向Client發(fā)送FIN=M確認報文,告知Client數(shù)據(jù)發(fā)送完成了,準備關(guān)閉連接,Server進入LAST_ACK狀態(tài);(終止連接了)

第四次揮手:Client收到Server的斷開連接FIN=M確認報文后,向Server發(fā)送ack=M+1確認斷開報文,Client進入TIME_WAIT狀態(tài);Server收到Client確認斷開報文后,進入CLOSED狀態(tài),斷開TCP連接。(好的,收到)

完成四次揮手,客戶端和服務(wù)器斷終止TCP連接。終止連接端可以是客戶端,也可以是服務(wù)器端。

3、端口號類型

范圍:0~65535

已劃分給特定協(xié)議,不能隨意使用:0~1023

可以有限的去使用:1024~49511

可以隨意使用:49512~65535

4、源/目的端口

源端口隨機分配,目標端口使用已知端口

應(yīng)用客戶端使用的源端口號一般為系統(tǒng)中未使用且大于1023

目的端口號為服務(wù)器端應(yīng)用服務(wù)的進程,如telnet23

5、TCP的特點

TCP/IP 協(xié)議棧的傳輸層

面向連接的協(xié)議

全雙工模式運行

錯誤檢查

數(shù)據(jù)包序列化

接收確認

數(shù)據(jù)恢復(fù)功能

IP

1、IP報頭

IP報頭

版本(Ver):IP版本號。

報頭長度(IHL):報頭的長度,單位為32 位字。

服務(wù)類型(Service Type):服務(wù)類型指出應(yīng)如何處理數(shù)據(jù)報。

數(shù)據(jù)包總長度(Packet Length):包括報頭和數(shù)據(jù)的總長度。

標識(Identification):唯一的IP分組值,用于區(qū)分不同的數(shù)據(jù)報。

標志(Flag):指出是否進行了分段。

片內(nèi)偏移(Frag.Offset):在分組太大,無法放入一個幀中時,提供了分段和重組功能。它還使得因特網(wǎng)上可有不同的MTU (Maximum Transmission Unit ,最大傳輸單元)。

生存時間(Time to Live):生成分組時給它指定的存活時間。如果分組到達目的地之前TTL就已到期,分組將被丟棄。這可避免IP 分組因?qū)ふ夷康牡夭粩嘣诰W(wǎng)絡(luò)中傳輸。0-255,ttl減少1,一般16跳足夠了。

協(xié)議(Protocol):告訴IP上層用的是TCP(6)還是UDP(7)。

報頭校驗和(Header Checksum):對報頭執(zhí)行CRC的結(jié)果。

源IP地址(Source Address):發(fā)送方的32位IP地址。

目標IP地址(Destination Address):接收方的32位IP地址。

選頂(Options):用于網(wǎng)絡(luò)測試、調(diào)試、安全等。

填充(Padding)

2、IP編址

IP地址長32 位,這些位被劃分成4 組,每組8 位。總的有2^32個地址,3 種方法描述IP 地址:

點分十進制表示,如172.16.57.186 。(常用)

二進制,如10101100.00010000.00111001.10111010。

十六進制,如AC.10.39.BA 。

IP編址

3、地址范圍

A類 : 8位network/24位host 取值范圍 :1~126 127.x.x.x本機回環(huán)地址(0xxxxxxx)

B類 :16位network/16位host 取值范圍 :128~191 (10xxxxxx)

C類 :24位network/8位host 取值范圍 :192~223 (110xxxxx)

D類 :取值范圍 :224~239 (1110xxxx)

E 類 : 保留

4、私有地址

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

5、ICMP(因特網(wǎng)控制消息協(xié)議)

作用:控制網(wǎng)絡(luò)層的連通性,面向連接的協(xié)議;用于向原節(jié)點發(fā)送“錯誤報告”信息。

原理:發(fā)送echo request,目標收到后發(fā)送echo reply

常用命令:ping、traceroute

5.1、ping

ping是個應(yīng)用程序

工作原理: 發(fā)送ICMP的echo request ICMP被IP封裝,途徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備看到的是IP包 目標主機接收到echo request后發(fā)送echo reply

ping通: 通信子網(wǎng)——去與回 資源子網(wǎng)——發(fā)送主機與接收主機

5.2、Traceroute

目的:探測到目標主機所經(jīng)過的路徑

工作原理:利用IP頭部的TTL字段,TTL報超時信息探測每一個設(shè)備節(jié)點;從TTL=1開始發(fā)送,每次累加TTL值,直到達到目的地

6、ARP

ARP(地址解析協(xié)議):通過廣播查詢IP對應(yīng)的MAC 過程:目標主機在本地網(wǎng)絡(luò) 基本功能:將IPv4地址解析為MAC地址;維護映射緩存

代理ARP(Rroxy ARP):目標IP不在廣播域時,使用本接口MAC進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

RARP(逆向地址解析協(xié)議Reverse ARP):通過MAC來獲得IP——DHCP

免費ARP: 端口UP時發(fā)送一個免費ARP,若地址有沖突就會回應(yīng) 當設(shè)備變更了硬件(網(wǎng)卡),也會發(fā)送免費ARP,如果其他設(shè)備有相應(yīng)的ARP表,則將更新

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