计算机网络必备知识有哪些-常见问题-PHP中文网

计算机网络基础知识总结

一、每一层的协议

分层OSI分层（7层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP分层（4层）：网络接口层、网际层、传输层、应用层。五层协议（5层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

每层协议如下物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器，网关）数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机，虚拟机中的桥接bridge）网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、（路由器route，虚拟机中的NAT模式）传输层：TCP、UDP、SPX会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC表示层：JPEG、MPEG、ASII应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

每层协议作用物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit）数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame）网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment）会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU）表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU）应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

常用网络端口UDP: DNS(53) TFTP(69) SNMP(161)TCP: SMTP(25) TELNET(23) HTTP(80) FTP(20 21)

二、ARP-地址解析协议原理（网络层<路由器>，IP地址到硬件地址的转换）

1.首先，每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之间的对应关系

2.当源主机要发送数据时，首先检查ARP列表中是否有对应IP地址的目的主机的MAC地址，如果有，则直接发送数据，如果没有，就向本网段的所有主机发送ARP数据包，该数据包包括的内容有：源主机 IP地址，源主机MAC地址，目的主机的IP 地址

3.当本网络的所有主机收到该ARP数据包时，首先检查数据包中的IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，则忽略该数据包，如果是，则首先从数据包中取出源主机的IP和MAC地址写入到ARP列表中，如果已经存在，则覆盖，然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中，告诉源主机自己是它想要找的MAC地址2.1.RARP逆地址解析协议RARP是逆地址解析协议，作用是完成硬件地址到IP地址的映射，主要用于无盘工作站，因为给无盘工作站配置的IP地址不能保存。工作流程：在网络中配置一台RARP服务器，里面保存着IP地址和MAC地址的映射关系，当无盘工作站启动后，就封装一个RARP数据包，里面有其MAC地址，然后广播到网络上去，当服务器收到请求包后，就查找对应的MAC地址的IP地址装入响应报文中发回给请求者。因为需要广播请求报文，因此RARP只能用于具有广播能力的网络。

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三、在浏览器中输入www.baidu.com后执行的全过程

1.客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com 的IP地址为A，通过这个IP地址A，找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个http会话到A，然后通过TCP进行封包输入到网络层。

2.在客户端的传输层，把HTTP会话请求分成报文段，添加源和目的端口，如服务器使用80端口监听客户端的请求，客户端由系统随机选择一个端口如5000，与服务器进行交换，服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。

3.客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西，主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器，期间可能经过多个路由器，这些都是由路由器来完成的工作，通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器,其中用到路由选择协议

4.客户端的链路层，包通过链路层发送到路由器，通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址，然后发送ARP请求查找目的地址，如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了，然后发送IP数据包到达服务器的地址

四、DNS域名解析系统的过程

1、在浏览器中输入www.qq.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。

2、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。

3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。

4、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。

5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址 (qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到 www.qq.com主机。

6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地 DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。