网络分层
1 | 应用层: DHCP、HTTP、HTTPS、RTMP、P2P、DNS、GTP、RPC |
举例网络正常传输过程
1.一个请求从浏览器请求服务器时，服务器收到了浏览器的请求后
2.内容、http头、tcp头、ip头、mac头被包装后进行发送
3.首先被摘掉的是mac头、ARP会发出广播查看这个包能被哪位仁兄接收
4.当包被下层接收后，会取下ip头查看是否是发给我自己的，如果是就留下，不是就进行转发
5.如果是自己的，则丢给应用，因为tcp里面有端口号
6.这个应用估计就是个浏览器了，取下http头，根据内容展示相应的内容
参考资料 ARP
总结:层与层的关系更是包含关系，每层其实都是完整的包，只是每层对应做的事情不一样而已。可以没有上层，但是不能没有下层。
但是这样还有很多问题，比如
1.ARP只能支持同一个网段的通信
2.IP地址是怎么来的，又是怎么没的
3.等等…
媒体访问控制 MAC
当电脑配置好ip地址，通过集线器连接之后，就能正常广播网络包了，
但是这里不能乱，要制定收发的规则（谁先发，谁后发等。），错误处理等等，这就需要MAC来解决。这里有个名词叫做多路访问。至于发给谁，谁接收，就需要mac地址来解决，这玩意号称全世界唯一不重复。类似于身份证。在发送的时候，带上目标的MAC地址和源MAC地址，以及相应的类型（ARP;IP数据报），就能被收到了。还有一个问题，就是在以太网中，知道了ip地址，确不知道mac地址，那怎么办，这里就需要ARP，广播出去，谁是这个ip的，谁来回答，收到回到后，将包发送过去。然后将目标ip和mac缓存起来。
总结下：
1、mac层主要解决了多路访问控制，接收靠的是网络格式
2、ARP主要是广播形式
DHCP
linux有自己设置ip的命名，比如ifconfig。
但是也不是怎么配置都可以的，如果配置的ip不正确，容易造成网络包发送不出去。
比如身处网络192.168.1.x的网络环境，私自将ip配置了10.100.158.47，如果需要将网络包发送到192.168.1.x上，网络包是出不去的。首先这里不知道目标的mac的地址，跨网段调用需要网关，还需要配置网关的地址，才能将包发到对应的机器上。
所以配置ip是一件比较麻烦的事情，才有了dhcp简称动态主机配置协议。
dhcp的工作方式大概是这样的，当需要加入这个网路的时候，但是确没有ip地址，则会发送bootR(bootRequest)以0.0.0.0的ip地址，发送目标地址255.255.255.255,带着自己的mac地址以广播的形式发送，这时，如果有存在dhcp server就会有相应，将加入的机器的回应以广播的形式再发送回去，还将子网掩码、网关、ip地址租用期等信息返回。如果存在多个dhcp server，一般会取收到的第一个作为回应，同样是个广播，等dhcp server确认后，才确定了信息，可以进行联网访问。
网络拓扑结构
简单来说，是因为局域网与局域网之间互相连接形成的比较复杂化的网络结构。交换机通过广播方式学习到网络拓扑结构。
网络环路的产生：机器ARP发出去的包，分别被多个交换机学，交换机在收到机器自身发送的ARP包和别的交换机发送的ARP包对应的网口位置不同造成了学习混乱，不停地发送ARP。
环路解决： STP协议，会根据BPDU，把其中的线路切断只保留单个交换机的链路，拆条环形后基本也就是树形结构，简称生成树协议
STP协议：
STP介绍
广播问题和安全：
如果网络广播都是全链路发送的话，如果导致一些机密的信息被抓包，会产生一些隐患。
VLAN
需要交换机支持VLAN,而层头协议上会增加一个tag字段，里面新增了vlanID，这样交换机就知道数据包发到哪里了。
联网
mac ip 头
其实在我看来，联网其实是个查找的过程。了解下NAT
NAT,
在整个过程中，数据需要被一次又一次的转发.
例：
设备A的ip地址是192.168.1.101需要连到设备B 192.168.5.11
首先A、B不在一个局域网，A将包发出去，需要经过路由器转发，一般路由器的地址为该网段的第一个或者第二个
1.通过ARP，获取路由器连接在该设备A的端口的MAC地址
2.得知目标mac地址之后，发送数据包
3.路由器需要判断下一跳从哪里发出去，得知之后，ARP获取下一跳的MAC地址，替换目标MAC地址为下一跳
4.NAT改变源MAC地址和源IP地址的公网身份
5.反复步骤3，设备B收到数据包
路由
路由需要学习，选择最短的路径自然能提高网络传输的速度,路由器与路由器之间通过相互传递，构建网络图，寻找最短距离。
基于bellman-ford的距离矢量路由算法
基于dijkstra链路状态路由算法
动态路由协议:
OSPF:开放式最短路径优先
一般用于内部网络,基于链路状态路由算法。
BGP:外网路由协议
用于外部网络，基于距离矢量路由算法。