一、ISO/OSI七層模型簡介

• 上三層：應用層、表示層、會話層，是為使用者提供服務的；
• 下四層：傳輸層、網路層、資料鏈路層、物理層，是為資料傳遞提供服務的；
• 資料傳送是從上層向下層傳送；資料接收是從下層向上層接收；
• 物理層的資料單位為位元，對資料進行實際傳輸。
• 資料鏈路層的資料單位為幀，基本最重要的幀資料就是MAC地址，即本地計算機的網路卡地址，主要用於區域網連線；
• 網路層的資料單位為報文，報文中封裝最重要的資料是IP地址，主要用於外網通訊。
• 傳輸層的資料單位為TPDU，是傳輸協議資料單元；

二、OSI的七層框架詳解

層	介紹
應用層	使用者介面
表示層	資料的表現形式，將資料解碼成二進位制形式，及特定功能的實現：加密；
會話層	對應用會話的管理與同步
傳輸層	可靠與不可靠的傳輸、接收和傳送資料埠的選擇，傳輸前的錯誤檢測、流控；
網路層	提供邏輯地址、選路，
資料鏈路層	將資料成幀，用MAC地址訪問媒介，錯誤檢測與修正；
物理層	裝置之間的位元流的傳輸、物理介面、電氣特性等，網線主要靠1，3，2，6四根線來傳輸資料，最常用裝置網線、網路卡；

三、TCP/IP四層模型

3.1 TCP/IP模型與OSI模型的對應

3.2 TCP/IP四層各對應的網路協議

3.2.1 網路介面層

• 網路介面層與OSI七層模型中的物理層和資料鏈路層相對應，它負責監視資料在主機和網路之間的交換。
• TCP/IP本身並未定義該層的協議，而由參與互連的各網路使用自己的物理層和資料鏈路層協議，然後與TCP/IP的網路接入層進行連結。
• 地址解析協議（ARP）工作在此層，即OSI七層模型的資料鏈路層。

3.2.2 網際互聯層

• 網際互聯層對應於OSI七層模型的網路層，主要解決主機到主機的通訊問題。
• 它所包含的協議設計資料包在整個網路上的邏輯傳輸。
• 該層有三個主要協議：網際協議（IP）、網際網路組管理協議（IGMP）和網際網路控制報文協議（ICMP，如PING命令）。

3.2.3 傳輸層

• 傳輸層對應於OSI七層模型的傳輸層，為應用層實體提供端到端的通訊功能，保證了資料包的順序傳送及資料的完整性。
• 傳輸層定義了兩個主要的協議：傳輸控制協議（TCP）和使用者資料包協議（UDP）。
• TCP協議的三次握手
  

3.2.4 應用層

• 應用層對應於OSI七層模型的會話層、表現層和應用層，為使用者提供所需要的各種服務。
• 主要協議有：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

3.3 資料傳送的封裝過程和接收的拆裝過程

3.4 TCP/IP模型與OSI模型的比較

共同點

• OSI七層模型和TCP/IP四層模型都採用了層次結構的概念；
• 都能夠提供面向連線和無連線兩種通訊服務機制；

不同點

• 前者是七層模型，後者是四層結構；
• 對可靠性要求不同，TCP/IP模型的可靠性更高；
• OSI模型是在協議開發前設計的，具有通用性，TCP/IP是先有協議集後再建立的模型，不適用於非TCP/IP網路；
• OSI模型只是理論上的模型，產沒有成熟的產品，TCP/IP已經成為“實際上的國際標準”。

四、IP地址詳解

4.1 IP地址分類

• 同網段之間用交換機進行通訊；不同網段之間用路由進行通訊；
• 1.0.0.0代表網路本身，1.255.255.255.255代表當前網路的廣播地址，A類的第一個8位數相同就表示在同一網段，所以A類的最主機數為2^24-2；

五、子網掩碼

• 子網掩碼是與IP地址相對應的，不能單獨使用；
• A,B,C類IP的子網掩碼的使用，一般來說：A類為255.0.0.0，B類為255.255.0.0，C類為255.255.255.0
• 子網掩碼的合理性，1是連續的，沒有斷開。
• 已知IP地址與子網掩碼，計算網路地址與主機地址範圍
  

六、埠號

6.1 TCP協議包頭

6.2 UDP協議包頭

6.3 常見埠號

應用層協議	埠號
FTP(檔案傳輸協議)	資料傳輸：20，登入：21
SSH(安全shell協議)	22
telnet(遠端登入協議)	23（明文傳送，不建議開啟）
DNS(域名系統)	53
http(超文字傳輸協議)	80
SMTP(簡單郵件傳輸協議)	25
POP3(郵局協議3代)	110

6.4 檢視本機啟用的埠

可以看到TCP的埠大部分處於LISTENING監聽狀態，而UDP是直接傳送資料的，不需要監聽。

netstat -an

選項：
* a:檢視所有連線和監聽埠
* n:顯示IP地址和埠號，而不顯示域名和服務名

七、DNS作用

7.1 DNS介紹

• DNS(Domain Name System)稱域名解析，又稱名稱解析；
• hosts檔案優先順序高於DNS解析；
• hosts檔名稱解析效能下降，主機維護困難；DNS服務具有層次性和分佈性；

7.2 DNS服務的解析過程

1. 客戶機向DNS伺服器傳送域名查詢請求；
2. DNS伺服器告知客戶機WEB伺服器的IP地址；
3. 客戶機與WEB伺服器通訊；

7.3 域名空間結構

7.4 DNS的查詢過程

• 本地域名伺服器進行的是遞迴查詢，而根DNS伺服器中是用的迭代查詢；
• 遞迴查詢：要麼做出查詢成功響應，要麼做出查詢失敗的響應，一般客戶機與伺服器之間羽毛球遞迴查詢，即當客戶機向DNS伺服器發出請求後，若DSN伺服器本身還能解析，則會向另外的DNS伺服器發出查詢請求，得到結果後轉交給客戶機。
• 迭代查詢：伺服器收到一次迭代查詢回覆一次結果，這個結果不一定是目標IP與域名的對映關係，也可以是其它DNS伺服器的地址，是和目標地址最接近的。

八、閘道器作用

8.1 簡介

• 閘道器又稱網間聯結器，協議轉換器；
• 閘道器是一種充當轉換重任的伺服器或路由器；
• 閘道器示意圖：
  

8.2 閘道器的作用

• 閘道器在所有內網計算機訪問的不是本網段的資料包是使用；
• 閘道器負責將內網IP轉換為公網IP，公網IP轉換為內網IP；