网站做竞价对seo有影响吗,php 开发手机网站,做网站是不是要有数据库,在北京哪家公司建网站合适文章目录 1、了解IP协议2、IP协议报文1、8位服务类型2、16位总长度#xff08;字节数#xff09;3、8位生存时间#xff08;TTL#xff09; 3、网段划分1、网段划分和CIDR方案2、子网划分简单方法3、IP地址问题的解决方案 4、公网内网1、内网分配2、运营商管理方法 5、路由… 文章目录 1、了解IP协议2、IP协议报文1、8位服务类型2、16位总长度字节数3、8位生存时间TTL 3、网段划分1、网段划分和CIDR方案2、子网划分简单方法3、IP地址问题的解决方案 4、公网内网1、内网分配2、运营商管理方法 5、路由6、13位片偏移、16位标识、3位标志1、理解3个位置2、详解分片机制3、简单的分片操作 应用层之下有传输层应用层使用系统调用把数据拷贝到传输层就返回继续执行自己那一层的代码传输层使用TCP协议来管理和对端主机传输层之间的交互应用层将数据传给传输层的TCPTCP这个传输控制协议根据滑动窗口选好能发送的数据传给网络层网络层有IP协议来管理 1、了解IP协议
TCP的数据、报文一般情况下只有发送方和接收方能看到且认识中间的主机最多看到网络层的报文还有NET帧。TCP收到数据后向下交付给IP层IP报文里面包着TCP报文在网络里传输的是IP报文IP报文的有效载荷是TCP的报头 TCP的有效载荷这也就是封装。
IP协议能很大概率将IP报文从A主机跨网络送到B主机所以肯定有可能各种原因发送失败而TCP就是提高成功概率的存在达到尽量百分百成功。IP执行操作TCP提供传输策略。TCP发送给IP报文IP得给应答如果没有应答就说明IP报文丢了。所以TCP、IP协议的作用就是将数据从A主机可靠地跨网络送到B主机这也就是OS做的事。所以这两个会连着叫。
旅游的时候我们会说要去北京玩等到了北京再说去北京玩就奇怪了这时候就会说要去某个景点。IP地址就是如此IP地址 目标网络 目标主机是4个字节32个比特位前16个比特位属于目标网络后16个比特位是目标主机。
主机是配有IP地址的机器路由器是配有多个IP地址且能进行路由控制的机器主机和路由器都属于节点。
2、IP协议报文 IP协议的报头和有效载荷分离是与TCP协议相同的4位首部长度表示0字节 选项长度。8位协议表示有效载荷是什么报文也就是它的上层是什么。4位版本一般都是IPv4地址4字节32个比特位IPv6用6个字节128个比特位来表示地址6和4不兼容6和4地址都存在。
TCP协议决定了端口号IP协议决定了IP地址。
1、8位服务类型
它指的是IP传送的特点。由3位优先权字段已弃用4位TOS字段1位保留字段必须设置为0组成所以就只看4位TOS字段即可。4位TOS分别表示最小延时最短路径最大吞吐量带宽最高路由器好的最高可靠性丢包概率最低的路径最小成本四个相互冲突只能选一个。
2、16位总长度字节数
IP协议是面向数据报的向上交付时要一个个包交收到包时得能把报头和有效载荷分离。16位总长度 - 4位首部长度就是有效载荷长度。
3、8位生存时间TTL
在两个主机之间有很多路由器如果报文传输时有路由器出现问题没有传给主机而是传给了另一个路由器另一个也不好它又给了另一个路由器最后经过多个路由器又回到了最一开始坏掉的那个路由器那么这就成了环路并且一直环路后面再发更多的报文还会继续环路。网络之中有很多问题可能发生阻碍了传输响应时间很长。为了解决这个问题就有了生存时间。生存时间表示该报文在转发过程中最多经历的路由器的次数每经历一个就–减到0生命周期结束就被丢弃不管到没到达对端主机
3、网段划分
1、网段划分和CIDR方案
就像一个大学有多个学院多个专业属于一个学院。学院的编号分成10111213等开头这样就区分了多个学院每个学院的学生都用学院编号 一串号码来作为自己的学号这样每个人学号都不同。当然每个学院内每个专业的学生也可以有限制比如2000 - 5000之间是计算机专业的学生的号。要找到某个学生就先找到学院确定了范围然后再找到学生。这样查找的过程就是排除的过程最终锁定到某个范围提高了效率。
一个学院是一个子网一个学院学生会主席是路由器有学生会主席群能够方便地找到某个主席这个群就是转发集群也叫公网。网络传送数据是先找到目标群子网再找到目标主机主机就是学院中的某个学生。学院有很多学生每个学生都有学号这就是主机的IP地址。像上面的过程为了更快速地找到子网需要把子网划分也就是学校有多个学院通过公网经过路由器去访问子网。之前的IP地址 目标网络网络号 目标主机主机号即子网 主机这就是子网划分的结果。
学校里有每个学院学生会主席聚集在一起的群有每个学院自己的群学校分为多个学院学院有学生会主席这些是由运营商的顶层决定的也就是现实中中国的移动、联通、电信韩国的LG U、KT、SKT。运营商或者网络设备能够合理设置主机号和网络号就可以保证在相互连接的网络中每台主机的IP地址不相同。路由器一般会带有DHCP功能这个功能可以自动地给子网内新增主机节点分配IP地址。
路由器可以连接两个子网比如一个学院有好多个专业每个专业都有专业群专业和学院这两个子网也有路由器相连。这样路由器就得配2个网卡每个网卡对应一个子网对应一个IP地址。路由器在相连的多个子网中都是主机因为网卡的存在且它通常都是这个子网中编号为1的因为是子网中的第一台主机。路由器可以构建子网。用手机开热点时分享给其它人开热点的手机就相当于路由器。现在的路由器也都支持上层功能比如应用层的http表单路由器背面有地址浏览器登录这个地址就能进入让用户输入账户密码的网页这个网页就是之前所说的表单遵守http协议。
网段的划分通常分为5类 分为A类网和其它因为第一位不同。7位网络号指会有2的7次方个网络地址24位主机号指每个网络有2的24次方个主机。ABC常用。现在大部分都申请B类地址A类网络地址较少只有2的7次方个所以很多都不申请A。为了解决这样的问题引入了CIDR划分方案。引入子网掩码来区分网络号和主机号子网掩码是一个32位的正整数前面都是1会表现255.255.255.0也就是前24位都是1直到某个位置开始就全是0将IP地址和子网掩码进行按位与操作就得到网络号网络号和主机号的划分与这个IP地址是哪一类无关。比如192.168.1.1网络号就是192.168.1.0主机号就是1。子网掩码1多一些主机号就少少一些主机号就大比如刚才的这个与子网掩码按位与后得到192.168.1.102主机号就是102网络号还是192.168.1.0。
2、子网划分简单方法
运营商划分子网。运营商促进了网络基建的建设。公网中IP地址只有2的32次方个所以入网设备就有限。子网的划分不仅仅按国家划分的还按别的划分比如地区人口。
假设每个国家都有自己的IP地址格式比如固定前8位中国的前8位是0000 0010各个国家的运营商都接入自己国家的子网。假设每个国家都有国际路由器各个国家通过国际路由器连接到一个网这个就是公网。我们国家有34个省要包含这个34个省需要6个比特位因为5个只能表示32个那么就可以规定某个省为0000 0010 0000 01…那么这个省的子网掩码就是这样每个省都有省的路由器用于跨省连接这些路由器也可以构建一个网这也是公网这种公网是由国内运营商构建的全球的公网是由国际运营商构建的。省往下就是市比如10个市就可以用4个比特位表示出来这样前面有14现在4个总共18个就是中国某个省某个市的子网掩码每个市都有市路由器多个市之间就可以形成一个公网依次类推。但如果一直按照这样下去比特位就不够了所以到了一定级别城市的之后运营商就构建局域网开始使用私有IP地址也就是IPV6地址可能从地级市就开始使用IPv6地址。一个居民家里的IP地址属于一个县级市县级市又隶属于地级市。到了开始使用IPv6地址时IPv4上使用的比特位就减少转而按规定使用IPv6地址。
运营商对外需要有IP地址。假设已经有了IPv4地址0000 0010 0000 0100 01…也就是上面的8 6 4不过这里给连起来写了然后假设后面都是0那么就是02 04 40 00换成16进制写出来就是2.4.4.0这也就是这个省的入口网络省内的某个IP地址就可以是2.4.4.23。当外国想要访问这个IP地址时会发现这个不是本国的IP地址它就交给这个国家的出口路由器也就是上面所说的省路由器市路由器国家路由器通过出口路由器来到公网自己国家的出口路由器能找到这个是哪国的IP地址。将2.4.4.23和上面所举例的中国的子网掩码0000 0010后面都是0按位与得到2.0.0.0发现第一个数字相同那就是中国境内的IP地址。将2.4.4.23和几个省的子网掩码按位与直到发现和这个子网掩码0000 0010 0000 01后面都是0按位与后得到2.4.0.0就继续和这个省的市的子网掩码去按位与会得到2.4.4.0再根据23找到最终的目的主机。
具体的划分并不一样上面的只是大概的思路。实际上可能会按照ABCD类查找大地区用A类小地区用B类。所以明白其大概的做法就好。
根据上述所写即使在不断找寻目标地址的时候出现传输丢包也可以超时重传都有办法解决。
路由器连接多个子网所以必然要在它的路由表中保存好各个子网的网络号和子网掩码。因为要拿收到的报文的目的IP和该子网的子网掩码进行按位与再和自己直连的网络做对比是就连入这个子网。有多少子网就有多少子网掩码。
子网的划分方案有IP地址140.252.20.68有子网掩码255.255.255.0有网络号140.252.20.0子网地址范围也就是IP地址的取值范围是140.252.20.0 ~ 140.252.20.255也就是说这个子网最多有254个主机。
比如IP地址140.252.20.68子网掩码是255.255.255.240按位与得到的网络号是140.252.20.64子网地址范围就是140.252.20.64 ~ 140.252.20.7964的比特位就是0100 0000因为前面4个已经被占用了所以只能动后4个后4个从全0到全1就是0~15范围就出来而真正可以用的就是65 ~ 78因为不能用全0和全1。
127.*的IP地址用于本机环回loop back测试通常是127.0.0.1。127的报文数据不会发送到网络里走一遍协议栈做网络测试。Linux中用ifconfig命令可以看到一个lo:下面就有inet: 127.0.0.1。
3、IP地址问题的解决方案
如果都接入公网IP地址的分配很成问题。IPv4地址时一个4字节32比特位的正整数总共有2的32次方个地址将近43亿个放到现在全球主机肯定不止43亿个CIDR策略一定程度缓解了不够用的问题提高了利用率减少了浪费但绝对上限仍然不变还是会到达上限所以就有了三个办法动态分配IP地址NAT技术IPv6地址。
动态分配采用的是DHCP技术。每次连接上网络开始用一个主机设备路由器就分配一个IP地址。一个IP地址并不会绑定一个设备用的时候再给地址不用就让这个地址闲置下来等待下一个接入网络的设备。
有NAT技术才能有DHCP技术。NAT技术几乎解决了现有的问题虽然没从根本上解决问题。NAT技术也一定程度上阻拦了IPv6的发展。
IPv4和6不兼容6也不是4的简单升级版两者互不相干IPv6用16字节128位来表示一个IP地址但IPv6还没有普及。IPv6活跃在内网很多现在用的软件用的也是IPv6地址。
4、公网内网
1、内网分配
一个组织比如学校单位要建立局域网需要遵守RFC 1918规定使用私有IP地址 10.前8位是网络号工16777216个地址 172.16.到172.31.前12位是网络号共1048576个地址 192.168.前16位是网络号共65536个地址 包含在这个范围内的都成为私有IP其余则是全局IP或公网IP。 运营商会在一个地区内用私有IP地址建立子网建立的方式就像上面从国际到省市的使用公网IP分层分配的方式。私有IP也是从公网IP中截取的一部分不过这些对于所有的公网IP数来说并不多。
#Linux
ifconfig #出现的第一行的inet就是IP地址netmask是子网掩码
#Windows
ipconfig2、运营商管理方法
家里拉网时用光纤连接猫Modem调制解调器猫的另一端连接路由器设备连接路由器就可以上网。数字转为模拟模拟转为信号猫将信号转为路由器可以用的信号设备就可以使用网络了。每个设备发送网络请求比如刷视频看小说刷新网页等都经过家里的路由器再经过运营商的路由器由运营商路由器决定如何发送。家里的路由器有两个账号一个是付费账号用这个账号交费交上费后再发送请求运营商服务器检测到这个不是欠费用户才能让发送如果欠费就丢弃报文并告知欠费所以运营商是知道这个账号的这个账号是手机号也就是家里必须要有一个手机号用来交费通常交话费来交网费这体现在套餐中。家里路由器还有一个账号密码也就是我们到一个没去过的地方连接网络时需要输入密码才行这个密码就是这个账号的密码账号由自己家决定网络名称也可以改所以一打开网络连接会看到各种WiFi名称。
如果要登录外网运营商路由器就检测到请求不合理非法就会丢弃报文所以访问不到这时候需要用VPN翻墙墙就是运营商路由器。既然我们每次使用网络都得经过运营商所以让它不知道就好了在最一开始发送时就不通过它发送。
我们自己访问一个软件时会把报文交给运营商服务器然后发到国内的公网再找到这个软件厂商对应的服务器地址。家里构建的网络都是私有IP私有IP可以重复不过各家通过的运营商路由器可以不同所以这个方法提高了绝对上限。
当一台主机要访问一个目的IP时这个目的IP不是现在的子网内将源IP和目的IP交给家用路由器这个操作叫缺省路由然后家用路由器将信息交给自己所属的运营商路由器这就通过了两个子网一个是家里的一个是运营商和各个家用路由器之间的所以家用路由器才被当做第一个入网设备因为在运营商路由器看来它只知道这些家用路由器家用路由器入网了家里其它设备才能入网。家用路由器和家里设备构建的子网的IP的LAN口IP和运营商之间的子网IP是WAN口IP一个队内一个对外。每个路由器都会检查送过来的信息是否属于它管理的子网不是就往上交。如果要访问的是公网那就一直上交到公网然后去找到对应的服务器去访问。但返回响应的时候有些麻烦因为源IP是自己设备的IP这个IP全国有很多重复的应该发到哪个子网出现这个问题的根本是私有IP出现在了公网上。为了防止这种现象私有IP就不能出现在公网。
家用路由器交给运营商路由器时将源IP换成当前WAN口IP运营商路由器再继续上交上交过程中也有转为WAN口IP的操作这样做的原因就是即使到了公网也能用过源IP找到对应路由器将源IP转为LAN口IP也就能找到自己所管理的子网中的某一个路由器逐层查找。在内网中将源IP不断转换的过程就是NAT技术。到了内网后运营商还有别的办法去找到最一开始发送信息的设备这个之后再写。把LAN设置成IPv6WAN设置成IPv4就可以做到转换解决问题了。
5、路由
路由在之前的博客中写到过路由算法暂且不管。路由在收到目的IP后就按照算法找出最近路线中下一站去哪就把报文送到指定的下一个路由器下一个路由器再根据算法找到最近路线中下一站应该是哪个路由器再把报文送过去。路由器每次计算下一步去哪里时都会拿目的IP去查看路由表。不是每个路由器都知道要怎么发送但它知道哪个子网的路由器知道它就把报文推给这个路由器这样不知道路线的路由器就是默认路由器。当到达目标子网的路由器时路由器看到目的IP就是它自己的子网就进入这个子网然后开始根据端口号找到对应的主机。
路由表可以有route命令查看。 数字那一行就是路由器直连的子网。Genmask是路由器根据特定条目配的子网掩码Gateway表明下一跳是什么类型。Flags中U表示正在使用G表示路由器default那一行表示和当前主机直接相连的缺省路由器当主机发送报文时不知如何发送就交给缺省路由器发送。Iface是OS在网络中形成的网络接口也就是当报文通过IP地址子网掩码等找到这台主机时就通过这个接口来发送到主机上。
比较全的形式应当是这样
最一开始发送报文的设备最多知道这个目的IP是不是自己这个子网的不是就交给路由器从内网到公网一路都一样都只知道不是自己子网的到了公网也会考虑路由表等内网的路由器相对简单些。
上图的路由器直连了两个子网图中两个192开头的也就是有两个网络接口连到这两个网络。当收到一个目的IP后就拿这个IP和路由表中的子网掩码们挨个算一遍如果路由表中有一样的那就发到那个子网的路由器中如果都没有就通过缺省路由器也就是默认路由器来发送。一个路由器连接自己的子网的IP地址就可以。
6、13位片偏移、16位标识、3位标志
1、理解3个位置
链路层中的MAC帧规定单次发送的有效载荷不超过MTU即1500字节所以就让TCP的滑动窗口分批次发送不能一下全部发送所以IP一次发送就有了限制。如果TCP一下子发送了很大的报文链路层又不许超过MTU那么只能IP自己来搞定所以IP协议引入了分片机制报头也就有了一个片偏移。分片后由对方的IP层再组装。假设TCP发送了4500字节的报文那么IP就分为三个每个都是1500字节第一个分片的偏移量也就是在原报文中的偏移量为0第二个分片偏移量为1500第三个偏移量为3000。
标识用来区分IP报文使其不出现重复的IP报文。3位标志是3个比特位第一位是保留位意思是现在不用以后可能会用第二位是1表示禁止分片这时候如果IP报文长度超过MTUIP协议就直接丢弃这个报文第三位是一个分片标记如果没有做分片或者现在这个IP报文是最后一个分片就置为0如果不是最后一个分片就置为1。
对端主机得到分片的报文后根据片偏移排序相同标识的报文就组装了起来。
2、详解分片机制
接收方会收到很多发送方的报文很多分片都放在了一起通过看源IP就能分类发送方。收到报文后片偏移不为0或者3位标志第三位是1那就是分片了那就提取标识去找同表示的报文如果片偏移为0就看3位标志的第三位为1就说明有分片为0就说明没有分片。一个报文第3位标志是1偏移量是0就是开始报文第3位标志是0偏移量大于0就是结束报文第3位标志是1偏移量大于0就是中间的那些报文。如果第3位标志是0偏移量是0那就是独立报文没有分片。
接收方能够很方便地检验是否收到开始报文结束报文等收集一遍报文后通过偏移量进行升序排序且遍历一下就知道有没有报文丢失有哪些报文丢失因为每一个报文的片偏移 1自身报文长度就是下一个报文的起始偏移量。所以接收方能够得到所有的报文。当接收方组装起所有报文后报头的16位首部校验和会保证这个报头是正确的再往上交时TCP有16位校验和是检验整体报文是否正确的。如果一旦出错就得回到IP层再去找报文。
TCP对于报文有序号假如在发送100020003000报文过程中1和2报文丢失了接收方如何确定前面还有没发送过来的报文 TCP在通信之前有3次握手这个过程中有报文交换里面就有起始序号。很多发送方发过来报文必然有序号相同的报文但源IP不一样所以都能区分出来。在一个报文没有收全时是不会向上交付的如果一个报文发送过程中出了问题发送方重发这会出现序号和源IP完全相同的情况不过这不太要紧接收方会对两个报文进行比对看看是不是同一个选择正确完整的那个再上交。
虽然有分片机制但网络中尽量规避分片。TCP应当控制好报文的量而不让IP承担责任。TCP给IP报文IP分片IP发送的过程中丢了几片那么对于TCP如果补发部分就要知道补发几个那么TCP的报头就得多加点东西但补发全部又不够高效以及涉及到的其它地方也麻烦。如果是UDP发送的那更不好。另外分片对于网络来说就是发了多个报文那么就更容易丢包。所以解决分片的问题不应该让IP这个执行策略的一层去管理而应该让TCP这个制定策略的一层控制好报文尽量不要分片一次性发送。这也就是为什么滑动窗口要分成多个部分来发送而不是一整个发送。
那么TCP应该怎样控制发送的数据不考虑选项的情况下最多不超过1500字节IP协议报头占20字节剩下就占1480字节这个1480就是TCP报文的最大大小TCP报头占20字节那么最终TCP有效载荷最多不超过1460字节TCP有效载荷最大字节量就是最大段尺寸MSS。MSS在三次握手时客户端发送的报文里就有MSS的值1460而在服务端返回的SYN ACK应答报文中也有MSS这是适合当前情况的值之后客户端再发送给服务端的ACK报文就没有MSS了。
3、简单的分片操作
假设IP报文有3000字节报头有20字节有效载荷是2980字节。分片也是IP报文就必须有报头 有效载荷否则无法组装。分片先以总体1500来分即20 1480。先从头开始分割原始的报头 1480字节的有效载荷为一片这是报头内部的一些数据需要改变比如16位总长度接着再往后分出来1480字节复制报头过去组成1500字节这时报头的片偏移3位标志就得改了然后继续往后按照这样的策略来分。结果是15001480 15001480 4020然后3个报文就挨个发送就行。但链路层的MAC帧要求不低于46个字节所以如果不够46个字节MAC帧就会自己填充PAD字段实际上就填充一些垃圾数据。
结束。
