资源共享的功能和优点
数据和应用和程序
资源
网络存储
备份设备
常见网络访问组件
RJ45链接器 --> 交换机 --> 路由器
路由器 --> 交换机-->网络接口卡
用户用户应用程序对网络的影响：
批处理应用程序
Ftp TFTP 库存更新
无需直接人工交互
带宽很重要，但并非关键性因素
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交互式应用程序：
库存查询，数据库更新
人家交互
因为用户需等待响应，所以响应时间很重要，但并非关键性因素，除非要等待很长时间
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实时应用程序:
VoIP 视频
人与人的交互
端到端的延时至关重要
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网络的特征
速度
成本
安全性
可用性
可扩展性
可靠性
拓扑
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物理拓扑分类：
总线拓扑
环状拓扑
星型拓扑 单一故障点，通过点中心传输
扩展星型拓扑 比星型拓扑的复原能力更强
环拓扑 信号绕环传输，单一故障点
双环拓扑 信号沿相反方向传输，比单环复原能力强
全网状拓扑 容错能力强，实施成本高
部分网状拓扑 在容错能力与成本之间寻求平衡
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了解主机到主机通信
网络模型分层：
降低复杂性
标准化接口
简化模块设计
确保技术的互操作性
加快发展速度
简化教学
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数据加解密：
数据的通信是通过对等通信的
PDU
PDU 协议数据单元是指对等层次之间传递的数据单位
物理层的PDU是数据为 bit
数据链路层的PDU是数据帧 frame
网络层的PDU是数据包 packet
传输层的PDU是数据段 segment
其他更高层次的PDU是消息 message
三种通讯模式：
单播 即点对点
组播 即点对组
广播 即点对多
LAN的组成
绞线是为了屏蔽他们之间的干扰信号
Ethernet Frame结构
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序文
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目标地址
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源地址
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类型
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数据
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帧效验序列
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IEEE 802.3结构
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序文
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帧起始标志
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目标地址
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源地址
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长度
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数据
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帧效验序列
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数据链路层之 MAC Layer - 802.3
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序文（长度8）
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目标地址长度（6）
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源地址长度（6）
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长度（2）
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数据（长度 *可变）
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帧效验序列（4）
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MAC地址
HUB集线器
HUB：多端口中继器
HUB并不记忆该信息包是由哪个MAC地址发出，哪个MAC地址在HUB的哪个端口
HUB的特点： 共享宽带，半双工
以太网桥：
交换势以太网的优势；
扩展网络带宽
分割网络冲突域，使网络冲突被限制在了最小的范围内
交换机作为更加智能的交换设备。能够哦提供更多用户所要求的功能：优先级，虚拟网，远程监测
工作原理：
监听数据帧中源MAC地址，学习MAC，建立MAC表
对于未知的MAC地址，网桥将转发到除该接口外的所有端口
当网桥接收到一个数据帧时，如果该帧的目的位于接受端口所在网段上，就过滤掉该数据帧；如果在另一个端口上，网桥就将该镇转发到另一个端口上
当网桥接收到广播帧时，它立即转发到除接受端之外的所有其他端口
路由器 为了实现路由选择，需要做如下事情：
分割广播域；
选择路由表中到达目标最好的路径
维护和见车路由信息
链接广域网
vlan的作用及特性：
分割广播域
安全
灵活管理
vlan = 广播域 = 逻辑网络(Subnet)
trunk 协议 802.1Q
STP协议 避免回环，生成树协议
网络架构：
核心层 核心交换机，高速连接
分布层 广播域，路由，安全，远程接入，访问层汇聚
访问层 终端接入
tcp/ip协议
1983年取代了旧的网络控制协议NCP
应用层 对应OSI的（应用层，表示层，会话层）
传输层 对应OSI的传输层
internet层 对应OSI的网络层
网络访问层 对应OSI的（数据链路层，物理层）
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│ ││Ｄ│Ｆ│Ｗ│Ｆ│Ｈ│Ｇ│Ｔ│Ｉ│Ｓ│Ｕ│ │
│ ││Ｎ│Ｉ│Ｈ│Ｔ│Ｔ│Ｏ│Ｅ│Ｒ│Ｍ│Ｓ│其│
│第四层，应用层 ││Ｓ│Ｎ│Ｏ│Ｐ│Ｔ│Ｐ│Ｌ│Ｃ│Ｔ│Ｅ│ │
│ ││ │Ｇ│Ｉ│ │Ｐ│Ｈ│Ｎ│ │Ｐ│Ｎ│ │
│ ││ │Ｅ│Ｓ│ │ │Ｅ│Ｅ│ │ │Ｅ│它│
│ ││ │Ｒ│ │ │ │Ｒ│Ｔ│ │ │Ｔ│ │
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│第三层，传输层 ││ ＴＣＰ │ ＵＤＰ │
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│ ││Ｄ│Ｆ│Ｗ│Ｆ│Ｈ│Ｇ│Ｔ│Ｉ│Ｓ│Ｕ│ │
│ ││Ｎ│Ｉ│Ｈ│Ｔ│Ｔ│Ｏ│Ｅ│Ｒ│Ｍ│Ｓ│其│
│第四层，应用层 ││Ｓ│Ｎ│Ｏ│Ｐ│Ｔ│Ｐ│Ｌ│Ｃ│Ｔ│Ｅ│ │
│ ││ │Ｇ│Ｉ│ │Ｐ│Ｈ│Ｎ│ │Ｐ│Ｎ│ │
│ ││ │Ｅ│Ｓ│ │ │Ｅ│Ｅ│ │ │Ｅ│它│
│ ││ │Ｒ│ │ │ │Ｒ│Ｔ│ │ │Ｔ│ │
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│第三层，传输层 ││ ＴＣＰ │ ＵＤＰ │
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│ ││ │ＩＣＭＰ│ │
│internet网络层 ││ └────┘ │
│ ││ ＩＰ │
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│一层，网络访问层││ＡＲＰ／ＲＡＲＰ │ 其它 │
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TCP/IP四层参考模型
可靠性vs高效性
面对面传输 直接连接
TCP UDP
有序传输 无需传输
TCP常见（e-mail,下载文件，文件分享）
UDP常见（语音通话，视频通话）
TCP特性：
工作在传输层
面向连接协议
全双工协议
半关闭
错误检查
将数据打包成段，排序
确认机制
数据恢复，重传
流量控制，滑动窗口
拥塞控制，慢启动和拥塞避免算法
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（发送在前） IP首部
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TCP首部 IP数据部分(TCP数据部分)
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源端口，目标端口：通过计算端口从而实现通信，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信，源端口，目标端口2的16次方个
序列号：表示本段报文段所发送数据的第一个字节的编号，在TCP连接中所传送的字节流的每一个字节都会按顺序编号
确认号：表示接受方期望收到发送方下一个报文段的第一个字节数据的编号
数据偏移：TCP报文段的首部长度，共4位，由于TCP首部包含一个长度可变的选项部分，需要指定这个TCP报文段到底有多长
TCP包头
URG：表示本报文段中发送的数据是否否包含紧急数据，后面的紧急指针字段（urgent pointer） 只有当URG=1时才有效
ACK：表示是否前面的确认字段是否有效，ACK=1表示有效，只有当ACK=1时，前面的确认号字段才有效，TCP规定，链接建立后，ACK必须为1，带ACK标志的TCP报文段称为确认报文段
PSH：提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，而接受后续数据腾出空间，如果为1，则表示对方应当立即把数据提交给上层应用，而不是缓存起来，如果应用程序不将接收到的数据读走，就会一直停留在TCP接收缓冲区中
RST：带RST标志的TCP报文段成为复位报文段，如果收到一个RST=1的报文，说明与主机的链接出现了严重错误（如主机崩溃），必须释放连接，然后再重新建立连接，或者说明上次发送给主机的数据有问题，主机拒绝响应
SYN：在建立连接时使用，用来同步序号，当SYN为
= 1 ACK= 0时，表示这是一个请求建立连接的报文段，当SYN=1
，ACK=1时，表示对方同意建立连接，SYN=1说明这是一个请求建立连接或者同意建立连接的报文，只有在前两次握手中SYN才置为1
，带SYN标志的TCP报文段成为同步报文段
FIN：表示通知对方本端要关闭连接了，标记数据是否发送完毕。如果FIN=1，即告诉对方：“我的数据已经发送完毕，你可以释放连接了”，带FIN标志的TCP报文段称为结束报文段
传输层通过port号，确定应用层协议
Port number:
tcp:传输控制协议，面向连接的协议；通信前需要建立虚拟链路；结束后拆除链路
UDP： 无连接的协议
0-65535
IANA：互联网数字分配机构（负责域名，数字资源，协议分配）
0-1023 系统端口或特权端口（仅管理员可用），总所周知，永久的分配给固定的系统应用使用：22/tcp(ssh) , 80/tcp(http) , 443/tcp(https)
1024 - 49151 ：用户端口或注册端口，要求不严格，分配给程序注册为某应用使用 1433/tcp(SqlServer) , 1521/tcp(oracle) , 3306/tcp(mysql) , 11211/tcp/udp(memcacned)
49152 - 65535： 动态端口或私有端口，客户端程序随机使用的端口
ARP协议原理：
在局域网中实例传输时 帧，帧里面有目标主机的MAC地址
一个主机要与另一个主机通信，必须要知道目标主机的MAC地址，通过地址解析协议获得，所谓 "地址解析" 就是主机在发送帧前将目标IP地址转为目标MAC地址的过程
ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行
点对点的的连接是不需要ARP协议的
ARP工作流程：
1 当主机A向本局域网上的某个主机B发送IP数据报时，就现在自己的ARP换从表中查看有无主机B的IP地址
2 如果有，就可以查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入MAC帧，然后通过以太网将数据包发送到目的主机中
3 如果查不到主机B的IP地址的表项。肯呢个主机B才入味能够，也可能是主机A刚刚加电，其告诉缓冲表还是空的，在这种情况下，主机A就自动运行ARP
（1）ARP进程在本局域网上广播一个ARP请求分组，ARP请求分组的主要内容是表明：我的IP地址是192.168.0.2没我的硬件MAC是xx-xx-xx-xx-xx-xx，我想知道IP地址为192.168.0.4的主机的硬件地址
（2）在本局域网上的所有主机运行的ARP进行都受到此ARP请求分组
（3）主机B在ARP请求中见到自己的IP地址，就像主机A发送ARP响应分组，并写入自己的硬件地址，其余的所有主机都不在理睬这个ARP请求分组，ARP响应分组的主要内容是表明：我的IP地址是192.168.0.4，我的硬件地址是xx-xx-xx-xx-xx-xx，虽然ARP请求分组时广播发送的，但ARP响应分组时普通的单播，即一个源地址发送到一个目的地址
（4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓冲表中写入主机B的IP地址到硬件地址的映射
工作步骤：
1 -->应用程序构造数据包，该示例是产生ICMP包，被提交给内核（网络驱动程序）
2 -->内核检查是否能够转化为该IP地址为MAC地址，也就是在本地的ARP缓存中查看IP-MAC对应表
3 -->如果存在该IP-MAC对应关系 则跳到步骤7
4 -->内核进行ARP广播，目标MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF,ARP命令类型为REQUEST(1),其中包含有自己的MAC地址
5 -->当192.168.1.2主机接收到该ARP请求后，就发送一个ARP的REPLY（2）命令，其中包含自己的MAC地址
6 -->本地获得192.168.1.2主机的IP-MAC地址对应关系，并保存到ARP缓存中
7 -->内核将把IP转为MAC地址，然后封装在以太网头结构中，再把数据发送出去
UDP特性
工作在传输层
提供不可靠的网络访问
非面向连接协议
有限的错误检查
传输性能高
无数据恢复特性
UDP的包头部分为
internet层有 IP协议 ，ICMP协议 ARP协议 RARP协议
internet协议特征
运行于OSI网络层
面向无连接的协议
独立处理数据包
分层编址
尽力而为传输
无数据恢复功能
IP的PDU包头
版本:占4位,指 IP 协议的版本目前的IP协议版本号为4
首部长度:占4位,可表示的最大数值是15个单位，一个单位为4字节，因此IP 的首部长度的最大值是60字节
区分服务:占8位,用来获得更好的服务,在旧标准中叫做服务类型,但实际上一直未被使用过.后改名为区分服务.只有在使用区分服务(DiffServ)时,这个字段才起作用.一般的情况下都不使用
总长度:占16位,指首部和数据之和的长度,单位为字节,因此数据报的最大长度为 65535 字节.总长度必须不超过最大传送单元 MTU
标识:占16位,它是一个计数器,通常，每发送一个报文，该值会加1， 也用于数据包分片，在同一个包的若干分片中，该值是相同的
标志(flag):占3位,目前只有后两位有意义
DF： Don‘t Fragment，中间的一位，只有当 DF=0 时才允许分片
MF： More Fragment，最高位，MF=1表示后面还有分片。MF=0 表示最后一个
片偏移:占12位,指较长的分组在分片后，该分片在原分组中的相对位置.片偏移以8个字节为偏移单位
生存时间:占8位,记为TTL
(Time To Live) 数据报在网络中可通过的路由器数的最大值,TTL 字段是由发送端初始设置一个 8
bit字段.推荐的初始值由分配数字 RFC 指定,当前值为64.发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255
协议:占8位,指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程, 1表示为 ICMP 协议, 2表示为 IGMP 协议, 6表示为 TCP 协议, 17表示为UDP 协议
首部检验和:占16位,只检验数据报的首部不检验数据部分.这里不采用 CRC 检验码而采用简单的计算方法
源地址和目的地址:都各占4字节,分别记录源地址和目的
IP地址：
它是唯一标识IP网络中的每台设备
每台设备都必须具有唯一的地址IP地址由两部分组成： 网络ID和主机ID