TCP/IP协议栈

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我是靠谱客的博主机智汉堡，最近开发中收集的这篇文章主要介绍TCP/IP协议栈，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、硬件设备

1、协议栈，协议：标准　栈：数据结构
2、TCP／IP协议：物理层、传输层、网络层、网络接口层
应用层、传输层、网络层、数据链路层＋物理层
3、网络覆盖范围：LAN（local Area Network,局域网）MAN（metropolitan Area Network,城域网）WAN（wide area network，广域网）
LAN：（接口、线缆、信号）
以太网定义了TCP/IP协议栈的网络接入层所需要的标准
| 网络接口层 |网络层 |传输层｜data|
4、接口：同轴电缆口（有线电视）
5、RJ45口：网口
6、光纤口：光线缆
7、线缆：
同轴线缆，分为粗缆和细缆，分别传输模拟信号和数字信号
上网—PC–moderm（调制解调器，数模转换）–电话线
优点：传输距离远
缺点：容易受损、体积大，不易弯曲
线缆-网线-双绞线+水晶头
8、非屏蔽双绞线：八根铜线组成，交织原因，用来抵消各自的信号
双绞线之所以又线序之分是因为设备的引脚，相同的设备使用交叉线，不同的设备使用直通线
主机–路由器-相同设备！
设备–自适应的功能。
9、屏蔽双绞线：（适用于工厂，电厂，去除信号干扰）
10、光口
光纤：单模光纤、多模光纤
特性：成对出现，一根用于传输数据，一根用于接收数据
双绞线：缺点最大传输距离不超过100米，信号衰减-
终结器设备：对信号起到放大和传输作用缺点：只有两个接口
集成器产品：多端口的中继器-工作在半双工模式下
单工信号：单向单车道-BB，电视广播
半双工信号：双向单车道，–对讲机（同一时间不能同时互传）
全双工信号：单向双工道，–打电话（同一时间互不影响）
碰撞–冲突–冲突域–有可能发生冲突的区域
CSMA/CD 载波侦听多路访问及冲突检测（先听后发、边听边发、冲突停止、退避重发）退避算法，没有办法避免冲突

二数据链路层

信号：数字信号和模拟信号
接口类型：同轴电缆口、光口、网口
传输介质：同轴电缆、光纤（成对出现）、双绞线（屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，STP和UTP），
中继器：可以对信号放大和传输，只有两个接口，会失真
集线器：多端口的中继器，改变了网络的物理拓扑（bus总线型、star星型、Ring环形、网状型）集线器工作在半双工的模式下
网桥：bridge特点；工作在全双工模式下，这样发送数据就不会发生冲突了
两个接口或者四个接口
交换机：多端口的网桥，工作在全双工的模式下
每一个接口一个冲突域
工作原理：可以对数据进行过滤的作用，对数据进行传输和放大的作用
数据链路层：MAC地址以太网使用的地址（媒介访问控制地址— 网络适配器（网卡）MAC地址为１６进制
数据传输需要封装:DMAC(目的MAC地址)|SMAC(源MAC地址）｜
广播MAC地址：所有的设备都可以识别到这个地址
二层封装的数据叫做帧，（目标地址全为广播的叫做广播帧）
广播域：所有的数据都可以接收到广播数据的区域
交换机不能分割广播域－－三层设备做广播域的隔离交
换机是数据链路层的设备,集线器是网络层的设备

三网络层协议

数据链路层｜网络层｜传输层｜应用层｜data|
帧前号码|ＤＭＡＣ｜ＳＭＡＣ｜ＴＹＰｅ｜ＦＣＳ｜
帧前号码｜帧起始符｜ＤＭＡＣ｜ＳＭＡＣ｜ｌｅｎｇｔｈ｜LLC（DSAP/SSAp/control）｜ｄａｔａ｜FCS|
7个字节 1个 6个 2个 3个 46-1500字节 4个字节
链路传输数据–最大不超过1500 超过的话就分帧
报头长度:20字节=160bit
服务类型:
总长度
标志位:
分段偏移:按照顺序重组数据
存活时间:没经过一个路由器,的时候会减一,减到0就会被丢弃
协议号:上层使用的协议 ICMP，TCP,UDP,OSPF
为什么要有IP地址和MAC地址呢？
物理地址巨有永久性,不能变换,逻辑地址巨有实时性,可随时变化
IP地址的构造:32位的二进制组成的分成4组,每组8哥,中间用点号分割
192.168.1.1 网络部分+主机部分
网络掩码:用1表示网络部分,用0表示主机部分
192.168.1.1= 11000000.10101000.00000001.00000001
掩码:(不存在0,1交替) 11111111.11111111.11111111.11111111
IP地址分类:(第一个八位组)
A 00000000-0 1111111 0-127
B 10000000-10 111111 129-191
C110 00000-110 11111 192-223
D11100000-1110 1111 224-239组播地址
E11110000-11111111 240-255保留地址
IP 地址根据使用的范围:
私网地址:10.0.0.0–10.255.255.255/8 100.64.0.0/10,172.16.0.0-172.31.255.255/12
192.168.0.0-192.168.255.255/16
公网地址:
IP地址识别形式:单播地址,组播地址,广播地址
255.255.255.255 全局广播地址 127.0.0.0/8 用来做测试,169.254.0.0/16(DHCP)