IT運維 | 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識匯總(協(xié)議基礎(chǔ))

2020-05-18 21:34 作者：admin

 
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在上一篇網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識匯總給大家介紹了一些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的東西，這一篇跟大家講講網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等內(nèi)容。供廣大網(wǎng)絡(luò)運維，網(wǎng)絡(luò)管理員參考。
一、ARP/RARP協(xié)議       
地址解析協(xié)議，即ARP（Address Resolution Protocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。主機(jī)發(fā)送信息時將包含目標(biāo)IP地址的ARP請求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，并接收返回消息，以此確定目標(biāo)的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機(jī)ARP緩存中并保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。地址解析協(xié)議是建立在網(wǎng)絡(luò)中各個主機(jī)互相信任的基礎(chǔ)上的，網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)可以自主發(fā)送ARP應(yīng)答消息，其他主機(jī)收到應(yīng)答報文時不會檢測該報文的真實性就會將其記入本機(jī)ARP緩存；由此攻擊者就可以向某一主機(jī)發(fā)送偽ARP應(yīng)答報文，使其發(fā)送的信息無法到達(dá)預(yù)期的主機(jī)或到達(dá)錯誤的主機(jī)，這就構(gòu)成了一個ARP欺騙。ARP命令可用于查詢本機(jī)ARP緩存中IP地址和MAC地址的對應(yīng)關(guān)系、添加或刪除靜態(tài)對應(yīng)關(guān)系等。
 
二、路由選擇協(xié)議（IGP）       
常見的路由選擇協(xié)議有：RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議。
　　RIP協(xié)議 ：底層是貝爾曼福特算法，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)（metric)是跳數(shù)，最大跳數(shù)是15跳，如果大于15跳，它就會丟棄數(shù)據(jù)包。
　　OSPF協(xié)議 ：Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先，底層是迪杰斯特拉算法，是鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議，它選擇路由的度量標(biāo)準(zhǔn)是帶寬，延遲。
 
三、TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成。通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡亍６鳬P是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個地址。IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層---TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是否按順序發(fā)送的或者有沒有被破壞，IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。TCP是面向連接的通信協(xié)議，通過三次握手建立連接，通訊完成時要拆除連接，由于TCP是面向連接的所以只能用于端到端的通訊。TCP提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”技術(shù)來實現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃浴CP還采用一種稱為“滑動窗口”的方式進(jìn)行流量控制，所謂窗口實際表示接收能力，用以限制發(fā)送方的發(fā)送速度。
　　TCP報文首部格式： TCP協(xié)議的三次握手和四次揮手：
注：seq:"sequance"序列號；ack:"acknowledge"確認(rèn)號；SYN:"synchronize"請求同步標(biāo)志；；ACK:"acknowledge"確認(rèn)標(biāo)志"；FIN："Finally"結(jié)束標(biāo)志。
　　TCP連接建立過程：首先Client端發(fā)送連接請求報文，Server段接受連接后回復(fù)ACK報文，并為這次連接分配資源。Client端接收到ACK報文后也向Server段發(fā)生ACK報文，并分配資源，這樣TCP連接就建立了。TCP連接斷開過程：假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報文。Server端接到FIN報文后，意思是說"我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了"，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，"告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息"。這個時候Client端就進(jìn)入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報文，"告訴Client端，好了，我這邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了"。Client端收到FIN報文后，"就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳。“，Server端收到ACK后，"就知道可以斷開連接了"。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！
　　為什么要三次揮手？
　　在只有兩次“握手”的情形下，假設(shè)Client想跟Server建立連接，但是卻因為中途連接請求的數(shù)據(jù)報丟失了，故Client端不得不重新發(fā)送一遍；這個時候Server端僅收到一個連接請求，因此可以正常的建立連接。但是，有時候Client端重新發(fā)送請求不是因為數(shù)據(jù)報丟失了，而是有可能數(shù)據(jù)傳輸過程因為網(wǎng)絡(luò)并發(fā)量很大在某結(jié)點被阻塞了，這種情形下Server端將先后收到2次請求，并持續(xù)等待兩個Client請求向他發(fā)送數(shù)據(jù)...問題就在這里，Cient端實際上只有一次請求，而Server端卻有2個響應(yīng)，極端的情況可能由于Client端多次重新發(fā)送請求數(shù)據(jù)而導(dǎo)致Server端最后建立了N多個響應(yīng)在等待，因而造成極大的資源浪費！所以，“三次握手”很有必要！
　　為什么要四次揮手？
　　試想一下，假如現(xiàn)在你是客戶端你想斷開跟Server的所有連接該怎么做？第一步，你自己先停止向Server端發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待Server的回復(fù)。但事情還沒有完，雖然你自身不往Server發(fā)送數(shù)據(jù)了，但是因為你們之前已經(jīng)建立好平等的連接了，所以此時他也有主動權(quán)向你發(fā)送數(shù)據(jù)；故Server端還得終止主動向你發(fā)送數(shù)據(jù)，并等待你的確認(rèn)。其實，說白了就是保證雙方的一個合約的完整執(zhí)行！
　　使用TCP的協(xié)議：FTP（文件傳輸協(xié)議）、Telnet（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、POP3（和SMTP相對，用于接收郵件）、HTTP協(xié)議等。
 
四、UDP
UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是面向無連接的通訊協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)包括目的端口號和源端口號信息，由于通訊不需要連接，所以可以實現(xiàn)廣播發(fā)送。UDP通訊時不需要接收方確認(rèn)，屬于不可靠的傳輸，可能會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，實際應(yīng)用中要求程序員編程驗證。　　UDP與TCP位于同一層，但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯誤或重發(fā)。因此，UDP不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)，UDP主要用于那些面向查詢---應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。　　每個UDP報文分UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)區(qū)兩部分。報頭由四個16位長（2字節(jié)）字段組成，分別說明該報文的源端口、目的端口、報文長度以及校驗值。UDP報頭由4個域組成，其中每個域各占用2個字節(jié)，具體如下：　　（1）源端口號；　　（2）目標(biāo)端口號；　　（3）數(shù)據(jù)報長度；　　（4）校驗值。　　使用UDP協(xié)議包括：TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、DNS（域名解析協(xié)議）、NFS、BOOTP。　　TCP 與 UDP 的區(qū)別：TCP是面向連接的，可靠的字節(jié)流服務(wù)；UDP是面向無連接的，不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)。
 
五、DNS協(xié)議
       DNS是域名系統(tǒng)(DomainNameSystem)的縮寫，該系統(tǒng)用于命名組織到域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)中的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以簡單地理解為將URL轉(zhuǎn)換為IP地址。域名是由圓點分開一串單詞或縮寫組成的，每一個域名都對應(yīng)一個惟一的IP地址，在Internet上域名與IP地址之間是一一對應(yīng)的，DNS就是進(jìn)行域名解析的服務(wù)器。DNS命名用于Internet等TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，通過用戶友好的名稱查找計算機(jī)和服務(wù)。

六、NAT協(xié)議
      NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有（保留）地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算機(jī)。
 
七、DHCP協(xié)議      DHCP動態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol）是一個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，主要有兩個用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對所有計算機(jī)作中央管理的手段。
 
八、HTTP協(xié)議
       超文本傳輸協(xié)議（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。所有的WWW文件都必須遵守這個標(biāo)準(zhǔn)。　　HTTP 協(xié)議包括哪些請求？
　　GET：請求讀取由URL所標(biāo)志的信息。
　　POST：給服務(wù)器添加信息（如注釋）。
　　PUT：在給定的URL下存儲一個文檔。
　　DELETE：刪除給定的URL所標(biāo)志的資源。
　　HTTP 中， POST 與 GET 的區(qū)別
　　1）Get是從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)，Post是向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)。
　　2）Get是把參數(shù)數(shù)據(jù)隊列加到提交表單的Action屬性所指向的URL中，值和表單內(nèi)各個字段一一對應(yīng)，在URL中可以看到。
　　3）Get傳送的數(shù)據(jù)量小，不能大于2KB；Post傳送的數(shù)據(jù)量較大，一般被默認(rèn)為不受限制。
　　4）根據(jù)HTTP規(guī)范，GET用于信息獲取，而且應(yīng)該是安全的和冪等的。
　　I. 所謂 安全的 意味著該操作用于獲取信息而非修改信息。換句話說，GET請求一般不應(yīng)產(chǎn)生副作用。就是說，它僅僅是獲取資源信息，就像數(shù)據(jù)庫查詢一樣，不會修改，增加數(shù)據(jù)，不會影響資源的狀態(tài)。
　　II. 冪等 的意味著對同一URL的多個請求應(yīng)該返回同樣的結(jié)果。
 
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