一、ISO/OSI七层模型的分层与作用

1、ISO/OSI的七层模型

2、作用

• 应用层：为用户提供服务，给用户一个操作界面
• 表示层：数据提供表示；加密；压缩；
• 会话层：确定数据是否需要进行网络传递
• 传输层：
  • 对报文进行分组（发送时）、组装（接收时）
  • 提供传输协议的选择：
    • UDP（用户数据报协议）：不可靠的，面向无连接的传输协议（快，不可靠）
    • TCP（传输控制协议）：可靠的，面向连接的传输协议（可靠，准确，慢）
    • 端口封装
    • 差错校验
• 网络层：
  • IP地址编码
  • 路由选择：静态路由、动态路由
• 传输链路层：MAC地址编制、MAC地址寻址、差错校验
• 物理层：数据实际传输、电气特性定义

3、扩展

TCP/IP协议族的组成：

二、TCP三次握手和四次挥手

1、传输层协议

• TCP协议（传输控制协议）：可靠的，面向连接的传输协议
• UDP协议（用户数据报协议）：不可靠的，面向无连接的传输协议

2、TCP协议数据格式

3、TCP包头作用

• 序号：Seq序号，占32位，用来标记从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记
• 确认号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1
• 标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：
  • URG：紧急指针（urgent pointer）有效
  • ACK：确认序号有效
  • PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层
  • RST：重置连接
  • SYN：发起一个新连接
  • FIN：释放一个连接

4、TCP三次握手

• 第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
• 第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack序号J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。
• 第三次握手：Client收到确认后，检查ack序号是否为J+1，标志位ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack序号=K+1，并将该数据包发送给Server；Server检查ack序号是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client和Server之间可以开始传输数据了。

5、TCP四次挥手

• 第一次挥手：Client发送一个标志位为FIN包，Seq序号=m，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态
• 第二次挥手：Server收到标志位FIN包后，发送一个标志位ACK给Client，Ack确认序号为m+1，Server进入CLOSE_WAIT状态
• 第三次挥手：Server发送一个标志位FIN=1，ACK=1，Seq序号=n，Ack确认号=m+1，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态
• 第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK标志给Server，Ack确认序号=n+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手

三、子网掩码的计算

1、子网掩码的作用

• 子网掩码必须和IP地址成对出现，否则没有意义
• 子网掩码是用于给IP地址划分网络地址与主机地址的
• 和子网掩码1对应的IP地址，代表网络位；和子网掩码0对应的IP地址，代表主机位
• 子网中只要1是连续的，就是合理子网掩码

2、网络地址与主机地址

3、标准子网掩码

4、子网掩码计算公式

• 网络地址：把IP地址和子网掩码的二进制，按位进行逻辑与运算
• 广播地址：有效子网掩码中，有几个0，就把IP地址的后几位换位1
• 子网个数：有效子网掩码中，有几个1，子网数就是2的几次方
• 主机个数：有效子网掩码中，有几个0，主机数就是2的几次方减2

5、IP地址分类

6、私有IP地址