标签：子网掩码 网卡 strong 类型 抽象 目标 十进制 建立 eth
互联网的本质就是一系列的网络协议，总称为“互联网协议”。
互联网协议的功能：定义计算机如何接入Internet，以及接入Internet的计算机的通信标准。
互联网按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层。
每层常见的物理设备：
按照tcp/ip五层协议，各个层面的功能依次为：
物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压（电信号），高电压对应数字1，低电压对应数字0。
数据链路层的由来：单纯的电信号0和1都没有意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思。
数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式，于是产生了以太网协议。
以太网协议：早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成统一的标准，即以太网协议ethernet。
ethernet规定：
head部分（固定18个字节）包含：
data部分（最短46字节，最长1500字节）包含：
head长度+data长度=最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分组发送。
mac地址：
head中包含的源地址和目标地址由来：ethernet规定接入Internet的设备必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址。
mac地址：每块网卡出场时都被烧制上世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线编号）。
在一个局域网中，任意两台计算机之间的通信都是靠广播来实现通信的。
广播：
有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以实现通信了（一台主机通过arp协议获得另外一台主机的mac地址）。
有了数据链路层，两台计算机之间就可以实现通信了，但是在局域网和局域网之间，由于数量的关系，如果依然使用广播的方式，那么就会产生灾难性的后果，由此引入了网络层。
网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网，这套地址即网络地址。
arp协议：
arp协议的功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址。
协议工作方式：每台主机的IP是已知的。
例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24
一、首先通过IP地址和子网掩码分辨出自己所处的子网。
| 场景 | 数据包地址 |
| 同一子网 | 目标主机mac,目标主机IP |
| 不同子网 | 网关mac,目标主机IP |
二、分析两个地址是否处于同一网络，如果不是同一网络，则表头中目标IP为172.16.10.1，通过arp协议获取的是mac地址。
| 源mac | 目标mac | 源IP | 目标IP | 数据部分 | |
| 发送端主机 | 发送端mac | FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF | 172.16.10.10/24 | 172.16.10.11/24 | 数据 |
三、这个包会以广播的形式在发送端所处的子网内传输，所有主机接收后拆包，发现目标IP是自己的，就响应，返回自己的mac。
IP协议：
IP地址分为两部分：
注意：单纯的IP地址段只是标识了IP地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个主机所处的子网。
子网掩码：
子网掩码是表示子网络特征的一个参数，它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0
例如：IP地址为172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制的话就是255.255.255.0。
知道子网掩码，就可以判断两个IP地址是否处在同一个子网络，方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个网络中，否则就不是。
IP数据包：
ip数据包也分为head和data部分，无须为IP包单独定义栏位，直接放入以太网包中的data部分。
head：长度为20到60字节
data：最长为65，515字节
而以太网数据包的data部分，最长只有1500字节，因此，如果IP数据包长度超过1500字节，他就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。
| 以太网头 | IP头 | IP数据 |
传输层的功能：建立端口到端口的通信，端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口。
网络层的IP帮助我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，然后大家使用的都是应用程序，端口就是用来表示一个系统中的应用程序的，端口即应用程序与网卡关联的编号。
可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常tcp数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个tcp包不会被分割。
| 以太网头 | IP头 | tcp头 | 数据 |
udp协议：
不可靠传输，“报头”部分一共有8个字节，总长度不超过65，535字节，正好放一个IP数据包。
| 以太网头 | IP头 | udp头 | 数据 |
tcp报文
tcp三次握手和四次挥手
应用层功能：规定应用程序的数据格式。例如：CP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。
我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程，在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程，但PID只在本地唯一，网络中的两个进程PID冲突几率很大，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。
能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了，什么是socket呢？我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。
标签：子网掩码 网卡 strong 类型 抽象 目标 十进制 建立 eth
原文地址：https://www.cnblogs.com/fukaixinpython5555/p/10346652.html
