1.网络的重要性：
我们的生活已经离不开网络。订餐，交通，旅游，娱乐....
所有的系统都有网络！
运维生涯50%的生产故障都是网络故障！
2.实现网络通讯具备的条件？
1）不同主机之前要有传输介质连接
有线（双绞线传播电信号）双向，同时收发
无线（无线电波） 发的时候，不能收
2）主机上必须有网卡硬件设备
网卡（mac地址）
网卡作用说明：
在发送信息时：将二进制（数字信号）信息转换为高低电压（电信号） 调至过程
再接收信息时：将高低电压（电信号）信息转换为二进制数（数字信号） 解调过程
3）在实现网络通讯时，通讯主机双方的网卡以及传输介质会进行协商
利用速率较低的方式进行传输
网卡速度参数 100Mbps==100M bit 每秒==每秒钟传输多少个bit（0或1）
网络传输数据单位：比特 bit 1bit=1/8byte
磁盘存储数据单位：字节 byte 1byte=8bit
100M宽带？
3.网络通讯名词概念解释
交换（扩充网线插槽，让更多的人，在同一个局域网共享上网）
傻瓜交换机（tplink/dlink/水星...）
程控交换机（配置管理，可控 思科、华为、华三）
路由（实现不同局域网之间的通信）
内网卡---交换机 192.168.11.0/24(192.168.11.1~192.168.11.254)
外网卡---运营商 122.71.227.79(铁通)
linux系统中查看路由表信息命令：（两个）
a. route -n
b. netstat -rn
一个教室的这么多人是怎么上网的呢？
查公网ip的方法：
windows，打开浏览器，访问百度，搜IP即可
linux：curl ifconfig.me
扩展：高级路由器还有上网行为管理器和防火墙功能哦
4. osi 7层模型
由ISO（国际标准化组织）：定义了标准通讯模型
物理层 1层，指定一些网络设备规范 通信介质的信号到数字信号（二进制0101）转换
数据链接层 2层 可以实现通过交换找到真正目标主机 通过mac地址（物理网卡）通信 交换能力 二层设备
网络层 3层 IP地址，路由（通过公网ip来访问全世界） 路由功能 三层设备
可以实现通过路由找到目标网络
传输层 4层 保证数据传输的可靠性 tcp/udp tcp(可靠，速度慢) udp（不可靠，速度快） ...
端口（让不同的应用程序，同时使用网络）
会话层 5层 控制网络连接建立或者终止
表示层 6层 数据转换加密 压缩
应用层 7层 应用程序接口规范
利用OSI7层模型如何建立主机与主机之间的通信？
5. 数据封装，解封装
···
应用层---》数据
表示层---》数据
会话层---》数据
传输层---》目标端口+源端口+数据
网络层---》目标ip+源ip+目标端口+源端口+数据
数据链接层---》目标mac+源mac+目标ip+源ip+目标端口+源端口+数据
物理层---》将完整的数据包，转换成比特流（计算机识别的二进制）
两台主机间通过交换通讯的封包跟解封包的过程
两台主机间通过路由通讯的封包跟解封包的过程
6. tcp/ip模型 4层
在OSI7层模型的基础上做了简化
应用层
表示层
会话层 ----------应用层
传输层 ----------传输层
网络层 ----------网络层
数据链路层 ----------网络接入层
物理层
tcpip模型.png
常见协议端口
telnet 23
DNS 53
HTTP 80
SSH 22
SMTP 25
FTP 21
端口.png
TCP +端口 标识应用层协议
UDP+端口 标识应用层协议
TCP是进行可靠传输的
（把大数据包分成小数据包编上号，在传输的过程中有可能丢包，但会将丢掉的包重新传输，从而实现可靠传输）
UDP是进行不可靠传输的
（有些传输只需要一个数据包比如：QQ聊天，所以不需要拆分数据包，这个时候就需要UDP协议啦）
7. tcp三次握手，四次挥手
tcp的标识：
SYN：建立链接
ACK：回应标识
FIN 断开链接
PSH 数据包
URG 紧急指针
RST 重置（重传）
开始传输数据之前需要：tcp的三次握手
三次握手.png
思考？
很多同学都会想A同意连接B也同意连接啦，就传送数据呗，干嘛要3次握手呢？两次就可以啦。
数据传输结束的时候需要：tcp的四次挥手
四次挥手.png
tcp的数据传输过程：
tcp协议在传输数据的时候，需要先进行三次握手，传输上三层数据，四次挥手
单工、全双工、半双工
单工： （广播电台） 通讯时候，只有一方作为发送方，另一方作为接受方
半双工:（对讲机，WiFi） 1.通讯的某一时刻，只有一方作为发送方，另一方作为接受方
2.通讯时刻发生转变，发送方可以变为接收方，接收方可以变为发送方
全双工:（电话，网线） 同一时刻，一方皆可以是发送方，又可以是接收方
传输方式.png
TCP11种状态集
TCP三次握手：5种状态
何导画图
三次握手状态集.png
过程
00：最开始两台主机都处于关闭状态 closed
01：服务端将相对应服务进行开启 closed --- listen
02：客户端向服务端发出连接请求（SYN） closed --- syn_sent
03：服务端接收到连接请求（SYN），进行确认，发送ACK和SYN listen --- syn_rcvd
04：客户端接收到服务端发送的ACK和SYN，进行回复响应，发送ACK syn_sent --- established
05：服务端接收到客户端发送的ACK syn_rcvd --- established
TCP四次挥手：6种状态
何导画图
四次挥手状态集.png
过程
* TCP四次挥手过程中状态集转换
①. 客户端发送断开连接求 FIN 连接建立状态---fin_wait01(等ACK确认)
②. 服务端接收到断开请求，发送确认信息 ACK 连接建立状态---close_wait
③. 客户端接收到确认信息 ACK fin_wait01(等ACK确认）--- fin_wait02(等fin信息)
④. 服务端继续发送请求断开连接信息，以及确认信息 FIN ACK close_wait---last_ack
⑤. 客户端接收断开连接信息，发送确认信息 ACK fin_wait02(等fin信息)---time_wait
⑥. 服务端接收到客户端发送的确认信息 ACK last_ack --- closed
⑦. 客户端会在等待一段时间后2MSL（MSL 30s 60s） time_wait --- closed
3次挥手的情况
何导图
image.png
8.ip地址划分
8.1 什么是二进制？
计算机识别的一种数制
10进制 0-9 进位规则是“逢十进一”
二进制 0-1 进位规则是“逢二进一”
8.2. 二进制换算十进制
例子
1100 ==1X2^3+1X2^2+0X2^1+0X2^0 =12
1010 ==1X2^3+0X2^2+1X2^1+0X2^0 =10
11111111 ???
10101010 ???
十进制转二进制
10进制的10=1010
10进制的5=101
192 ???
172 ???
十进制转二进制.png
计算机
8.3 ip地址的分类
IP地址其实是32位二进制
01100100.00000100.00000101.00000110 100.4.5.6
0.0.0.0~255.255.255.255
a类 1.0.0.1~126.255.255.254
第一组：1-126开头的地址是A类
0<A类<127
b类 128.0.0.1~191.255.255.254
128<=B类<192
c类 192.0.0.1~223.255.255.254
d类 224.0.0.0~239.255.255.254 组播，多点广播
e类 240.0.0.0~255.255.255.254 科研
8.4 私有ip地址范围
局域网地址:
A 10.0.0.0~10.255.255.255
65536*256
B 172.16.0.0~172.31.255.255
65536*16
C 192.168.0.0~192.168.255.255
65536
127.0.0.0~127.255.255.255 本地回环地址
0.0.0.0 === 任意的目的地
8.5 ipv4地址不够用
0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 == 256*256*256*256 = 4,294,967,296 42亿
为了缓解ipv4地址不够用的问题
1：ipv6 fe80::2e60:cff:fe9c:a4b3
成本 一直没有推下去
2: NAT Network Address Translation 网络地址转换
好处：
a:节约大量的公网ip地址
b：减少了网络攻击
9.子网掩码
子网掩码的作用：决定一个网段可用ip的数量
子网划分的概念：将一个大的网络划分成几个小的网络
192.168.11.0/24 === 192.168.11.0 netmask 255.255.255.0
11000000，10101000，00001011，00000000
11000000，10101000，00001011，11111111
11111111，11111111，11111111，10000000 255.255.255.0
192.168.11.0/24 === 192.168.11.0 netmask 255.255.255.0
网络号：子网位全为0
广播号：子网位全为1
192.168.11.0 网络号
192.168.11.1 起始地址
192.168.11.254 结束地址
192.168.11.255 广播地址
192.168.0.0/28 === 192.168.0.0 netmask 255.255.255.240
11000000.10101000.00000000.00000000
11111111.11111111.11111111.11110000
11000000.10101000.00000000.00000000
192.168.0.0 网络号
192.168.0.1 起始范围
192.168.0.14 结束范围
11000000.10101000.00000000.00001111
192.168.0.15 广播地址
如果子网掩码是25位的话 会把一个网段划分成两个网段
192.168.11.0/25 === 192.168.11.0 netmask 255.255.255.128
11000000，10101000，00001011，00000000 网络地址
11111111，11111111，11111111，10000000 255.255.255.128 子网掩码
11000000，10101000，00001011，00000000 192.168.11.0 网络号
11000000，10101000，00001011，01111111 192.168.11.127 广播地址
11111111，11111111，11111111，10000000 255.255.255.128
192.168.11.128/25 === 192.168.11.128 netmask 255.255.255.128
11000000，10101000，00001011，10000000 网络地址
11111111，11111111，11111111，10000000 子网掩码
11000000，10101000，00001011，10000000 192.168.11.128 网络号
11000000，10101000，00001011，11111111 192.168.11.255 广播地址
同一个网段的ip地址，才能直接相互通信，不同网段的ip地址，需要路由器才能相互通信！
限制只能有一个可用的IP
192.168.0.0/30 === 192.168.0.0 netmask 255.255.255.252
11000000.10101000.00000000.00000000
11111111.11111111.11111111.11111100
192.168.0.0 网络号
192.168.0.1 可上网的ip
192.168.0.2 网关
192.168.0.3 广播地址
192.168.0.4/30
192.168.0.4 网络号
192.168.0.5
192.168.0.6
192.168.0.7 广播地址
5个公网+1个网关+2个=8
8=2*3 11111000
255.255.255.248
a：红蜘蛛广播
b: 限制无线路由器的连接数
c: 运营商的固定ip数限制
10.DNS解析流程
10.1 DNS介绍
dns：domain name system域名系统
dns出现的原因，ip地址不好记
百度：111.13.100.92
腾讯：199.22.22.22
网易：123.55.22.66
dns服务器的作用：把域名解析成ip地址
域名：baidu.com
dns服务器：baidu.com 119.22.22.22
dns服务：udp 53端口
思考问题
能上qq，打不开网站
10.2.描述：打开浏览器输入www.oldboyedu.com地址之后回车，网站的打开流程？
1）把www.oldboyedu.com解析成公网ip地址
2）浏览器使用它的公网ip访问www.oldboyedu.com的网站服务器
用户打开浏览器，输入www.oldboyedu.com回车，上网的流程：
浏览器首先会调用系统。解析www.oldboyedu.com域名，首先查询本地DNS缓存，本地缓存没有，再看本地的hosts文件，本地hosts文件没有
就会把域名www.oldboyedu.com发送local dns（223.5.5.5）进行解析，local dns服务器收到你的域名解析请求，它也会查找本地缓存，如果没找到，local dns服务器就会向根域名服务器发送请求，
询问.com顶级域名服务器的地址，
根据.com顶级域名服务器的地址，找到.com的顶级域名服务器，
询问二级域名oldboyedu.com的地址，根据oldboyedu.com域名服务器的地址，最终找到了www.oldboyedu.com的解析记录
local dns服务器拿到www.oldboyedu.com的ip地址之后首先会返回给用户的操作系统，同时在本地缓存一份。用户的操作收到了local dns服务器的解析结果。这时候浏览器直接访问www.oldboyedu.com的网站服务器，同时把www.oldboyedu.com缓存到本地的DNS解析。
10.3.dns的命令
ipconfig /displaydns 显示DNS解析程序缓存的内容。
dig
yum install bind-utils
dig www.baidu.com +trace 解析过程
dig www.baidu.com
11.arp协议
arp address resolution protocol
arp 数据链路层
把ip地址解析成mac地址
作用：减少交换网络中广播的产生
11.静态路由项目
动态路由是指路由器能够自动地建立自己的路由表，并且能够根据实际情况的变化适时地进行调整。
静态路由是网络管理员手工将路由规则添加到路由表，不会发生改变。
route 命令
route add [-net|-host] [网域或主机] netmask [mask] [gw|dev]
route del [-net|-host] [网域或主机] netmask [mask] [gw|dev]
-n 查看路由表
增加 (add) 与删除 (del) 路由的相关参数：
-net ：表示后面接的路由为一个网域；
-host ：表示后面接的为连接到单部主机的路由；
netmask ：与网域有关，可以设定 netmask 决定网域的大小；
gw ：gateway 的简写，后续接的是 IP 的数值喔，与 dev 不同；
dev ：如果只是要指定由那一块网路卡连线出去，则使用这个设定，后面接 eth0 等
route命令详解.png
Flags 含义：
U 路由是活动的
H 目标是个主机
G 需要经过网关
R 恢复动态路由产生的表项
D 由路由的后台程序动态地安装
M 由路由的后台程序修改
! 拒绝路由
设置不同网段进行通信
准备环境：
network01：修改主机名，修改IP地址，删除网关和dns
network02：修改主机名，修改eth0的IP地址，删除网关和dns，复制eth0的网卡配置文件，修改网卡name和网卡的设备名，ip地址
network03：修改主机名，修改IP地址，删除网关和dns
network01 eth0 10.0.0.11
network02 eth0 10.0.0.12
eth1 192.168.0.12
network03 eth1 192.168.0.13
路由设置
network01:
route add -net 192.168.0.0/24 gw 10.0.0.12
network02:
route add -net 10.0.0.0/24 gw 192.168.0.12
转发功能
临时
sysctl net.ipv4.ip_forward=1
永久
echo 'net.ipv4.ip_forward = 1' >>/etc/sysctl.conf
sysctl -p
添加永久路由(需要重启网络)
编辑或新建/etc/sysconfig/network-scripts/route-interface 文件中，比如
vi /etc/sysconfig/network-scripts/route-eth0
添加两条路由：
172.22.2.0/24 via 172.22.3.254 dev eth0
172.21.0.0/16 via 172.22.3.254 dev eth0
ping命令使用（禁止ping icmp--iptables）
ICMP协议
ICMP的全称是 Internet Control Message Protocol 。从技术角度来说，ICMP就是一个“错误侦测与回报机制”
设置ICMP数据包处理规则的方法也有两种，一种是在操作系统上设置包过滤，另一种是在主机上安装防火墙。
ping基于ICMP协议
两种类型数据包
echo reques ----ping请求
echo reply ----ping应答
ping 10.0.0.31 -c 5 --- -c 指定ping包数量
ping 10.0.0.31 -c 5 -i 3 --- -i 指定ping包间隔（单位秒）
ping 10.0.0.31 -c 5 -q --- -q 指定ping包不显示过程信息
ping 10.0.0.31 -c 10000 -f -- -f 开启急速ping功能
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