计算机网络的相关概念

1.IP地址

        IP(Internet Protocol)地址是分配给计算机或设备的唯一标识符,用于在网络上进行通信。IPv4 地址通常由四个十进制数字组成,如 192.168.1.1,而 IPv6 地址则更长。

 ipv4是32位地址,ipv6是128位地址。

2.端口号

        端口号是用于标识应用程序或服务的逻辑连接点。在网络通信中,每个数据包都包含源端口和目标端口,以便正确地将数据包交付给目标应用程序或服务。

常用端口:

  1. HTTP(Hypertext Transfer Protocol)

    • 默认端口:80
    • 描述:用于传输Web页面的协议,是万维网的基础。
  2. HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)

    • 默认端口:443
    • 描述:加密的HTTP,通过SSL/TLS提供安全的数据传输。
  3. FTP(File Transfer Protocol)

    • 默认端口:21
    • 描述:用于在计算机之间传输文件的协议。
  4. SSH(Secure Shell)

    • 默认端口:22
    • 描述:用于通过加密的方式在网络上安全地登录和执行命令。
  5. Telnet

    • 默认端口:23
    • 描述:用于远程登录到主机的协议,但传输的数据不加密。
  6. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)

    • 默认端口:25
    • 描述:用于电子邮件的发送。
  7. POP3(Post Office Protocol version 3)

    • 默认端口:110
    • 描述:用于从邮件服务器接收电子邮件。
  8. IMAP(Internet Message Access Protocol)

    • 默认端口:143
    • 描述:与邮件服务器交互,允许在多个设备之间同步邮件状态。
  9. DNS(Domain Name System)

    • 默认端口:53
    • 描述:用于将域名映射到IP地址。
  10. DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
    1.默认端口:67(服务器)和68(客户端)
    2.描述:自动分配网络设备的IP地址和其他配置信息的协议。

  11. SNMP(Simple Network Management Protocol)

    • 默认端口:161
    • 描述:用于网络设备之间的监控和管理。
  12. RDP(Remote Desktop Protocol)

    • 默认端口:3389
    • 描述:用于远程桌面连接。
  13. mysql:3306,redis:6379。
3.协议

        协议是指在网络通信中使用的规则和约定,以确保数据的正确传输和处理。常见的网络协议包括 TCP(Transmission Control Protocol)和 UDP(User Datagram Protocol)。

4.协议分层

        协议分层是指将网络通信划分为多个层次,并在每个层次使用不同的协议来完成特定的任务。常见的网络分层模型包括 OSI(Open Systems Interconnection)模型和 TCP/IP 模型。

5.封装

        在网络通信中,封装是指在每个层次上将数据包装成特定格式的过程。每个层次都会向数据添加头部信息,以便在接收端正确地解析和处理数据。

6.分用

        分用是指在接收端将多个应用程序或服务的数据分发给相应的目标应用程序或服务的过程。这通常通过目标端口号来完成。

7.客户端

        客户端是指发起网络请求的设备或应用程序。它通常向服务器发送请求,并等待服务器的响应。

8.服务器

        服务器是指接收客户端请求并提供相应服务或数据的设备或应用程序。它通常监听特定端口,并等待客户端的连接和请求。

9.请求

        请求是客户端向服务器发送的消息,用于请求特定的服务、资源或数据。请求通常包含请求方法、URI 和其他相关信息。

10.响应

        响应是服务器对客户端请求的回复,包含请求的结果、状态码和其他相关信息。

11.两台主机之间的网络通信流程
  1. 应用层操作:通信的起点是主机上的应用层,这里的应用程序会生成数据,准备发送给另一台主机。这些数据会通过TCP/IP协议栈向下传递。
  2. 端口与协议:在传输层,数据包会被分配一个端口号,这有助于目标主机正确地将数据送达相应的应用程序。同时,在这一层会选择使用TCP或UDP协议来传输数据。
  3. ARP缓存检查:如果两台主机在同一网段内,源主机首先会检查自己的ARP缓存,以确定是否有目标主机的IP地址到MAC地址的映射信息。如果没有,它会广播一个ARP请求,以获取目标主机的MAC地址。
  4. 数据封装:在网络层,源主机会给数据包添加目标IP地址信息,并进行路由选择。如果两台主机不在同一网段,数据包将被发送到默认网关,然后通过路由器进行转发。
  5. 二层交换:在数据链路层,如果两台主机在同一个二层网络中,数据包会直接通过二层交换机或集线器进行传输。如果通过网络设备,设备会根据MAC地址表进行转发决策。
  6. 物理层传输:最后,在物理层,数据包会被转换成电信号或光信号,通过网线、光纤或其他介质发送到目标主机。
  7. 响应过程:当目标主机接收到数据包后,它会沿着协议栈向上处理,最终到达应用层。如果需要回应,目标主机会执行相反的过程,将响应数据包发送回源主机。
  8. 跨网段通信:如果两台主机位于不同的网段,通信过程会更复杂。源主机将数据包发送到配置好的网关(通常是路由器),然后网关根据路由表将数据包转发到目标主机所在的网络。这个过程可能涉及多个路由器和网络跳转。
  9. 网络安全措施:在整个通信过程中,还需要考虑网络安全措施,如防火墙和加密技术,以确保数据的安全传输。

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