网络应用基础
连在同一wifi下的网络即为一个局域网
交换机是用在局域网内进行数据交换的，交换机加上上网的路由寻址功能也就大致上组成了路由器
双绞线即网线，路由器一般来说等于网关，在大型公司有流量过滤等安全软件
curl在linux用来请求网页
局域网之外的网站称为外网
现在路由器集成了此功能
交换机通过mac寻址，路由器通过ip寻址，意味着在局域网内通信不需要路由器，但是现在是交换机与路由器集成
WAN口接外网，外界网线应该接WAN口，LAN口接内网
交换机工作在第二层，通过MAC地址进行数据传输；路由器工作在第三层，通过IP工作
封装原理：传输层加TCP/UDP头，网络层封装IP包头，数据链路层加MAC子层和FCS校验尾，然后再物理层转化为二进制信息通过电频高低传输信息
解封装与封装过程相反
TCP头里包含一个端口信息，会校验发送的目标端口
（综合考虑一下已经讲过的IP源地址欺骗，可以知道IP包内只有目的IP）
路由器解封到网络层时看到目的IP再次封装向外传输，并寻找距离IP最近的MAC主机传输（路由寻址）
路由器其内有路由表，可以找到最近的主机，综合一下路由转发功能。牢记路由器会对数据包解析到网络层
TCP/IP五层模型非官方称呼
SMTP\POP3协议作用于邮件发送接收
PING命令作用于ICMP协议
第一字节也称网段
传送数据到广播地址的IP就等于向所有主机广播信息，如ARP协议
对4的理解：有127个A类地址，每个A类地址的网络号是固定的，在此网络号下的主机有166777214个，1.0.0.0指代自己所在的网段，不参与正常IP的使用
8个二进制数为一个字节
B类地址每个网段也要减去本机地址和广播地址，比如网络号为128.8.x.x的：本机地址128.0.0.0和广播地址128.0.255.255
注意：最大主机数量不是指A\B\C\D\E的最大主机数量，而是网络号固定的A\B\C\D\E类地址下的最大主机数量
与、或、异或（不同则1，同则0）运算
/20指网络号长度为20，也指子网掩码1的长度为20
Network destination是目的网络，netmask是子网掩码，gateway是网关,interface是接口，metric是优先度（数字越小，优先度越高）
路由器找到主机B之后，此时F0/1就会向此路由器下的全局域网通过ARP协议广播谁是目标IP，然后通知目标IP将MAC地址发向路由器，主机B在收到广播之后就会发送MAC地址到路由器（找到IP之后会转向第二层工作，也就是MAC地址传输）
注意，交换机没有路由寻址功能，也就是在同一交换机下不同网段的计算机无法相互PING通，比如192.168.0.0/24和10.0.0.0/24在同一交换机下二者无法PING通
1、利用GNS3进行子网划分****
作业一：192.168.1.0/24网段，划分成4个相同大小的子网，互相能够ping通****
2^2=4，网络号为24+2=26，子网掩码即为26，
如果计算最后8位网络号二进制，分为11000000,10000000,01000000,00000000四个子网****
所以四个子网的IP为192.168.1.0--192.168.1.63
192.168.1.64--192.168.1.127
192.168.1.128--192.168.1.191
192.168.1.192--192.168.1.255
每个子网装备一个交换机，每个网段再装备一个路由器
PC1和PC2不在同一子网，所以在交换机下不能相互PING通
但是通过路由器可以PING通，所以PC1和PC5能PING通，但是PC1或5和PC2不能PING通
但是在设置路由器的网关为192.168.1.254 255.255.255.0后，几个子网通过路由器就在同一网段下，也可以用路由器来管理一个子网下的主机
ARP协议
数据链路层和网络层的中间协议（IP地址转化为MAC地址）
（1） Frame: 物理层的数据帧概况
（2）Ethernet II: 数据链路层以太网帧头部信息
（3） Internet Protocol Version 4: 互联网层IP包头部信息
（4）Transmission Control Protocol: 传输层的数据段头部信息，此处是TCP
（5） Hypertext Transfer Protocol: 应用层的信息，此处是HTTP协议
局域网通过ARP协议进行数据传输，如果局域网不是基于MAC地址，那ARP协议也就没有存在的必要
protocol为协议类型，time为距离截获的上一数据包的时间间隔
Broadcast：广播
Info：备注信息（非数据包自带，wireshark分析数据包后的关键句）
Hardware type:硬件类型，ethernet以太网
一个字节为8bit，一个16进制数为4个二进制数，所以0x00是一个字节
0x0001是2个字节
MAC地址由六个部分组成 ：：：：：所以有6个字节
Frame 物理层
Ethernet 数据层
Arp 网络层
此数据包源IP和目的IP都是自己，自身的MAC地址进行了广播，发生于自己的MAC地址发生改变时，自己会把自己的MAC地址向整个网段广播，或者是刚刚加入网络
在GNS3环境中尝试抓包
先设置同一交换机下两台主机的IP，在同一子网下（网段不等于子网）
start capture表示开始抓包
在网线处（在左边抓的是PC1输向交换机的包，在右边同理，有的情况抓的包不一样）右键，start wireshark
开始抓包之后PING一下另一台主机
如果要抓ARP的包，先要清空ARP缓存表（clear arp)，不然会直接读取缓存表的MAC地址发送数据而不会进行ARP协议通信
IP协议
20字节，160位
首部长度是指封装在数据部分前面所有信息的长度
固定部分加可变部分长度
前两位——改成后两位
Indentification：数据包标识
IP首部长度20个字节，所以分片后每个数据报的数据部分不超过1480个字节(纠正：IP包最大1500，加数据层头部1514）
片偏移以8个字节位偏移单位
片偏移=数据报在原数据部分的字节位置除以8，如上图，数据部分三的头部在源数据部分的位置位2800字节，片偏移就是350，标记了分片在源数据部分的位置，为分片聚合提供依据
MF (More Fragment)
DF (Don't Fragment)
MF =1 表示后面“还有分片”。MF = 0 表示最后一个分片。标志字段中间的一位是 DF (Don't Fragment) 只有当 DF =0 时才允许分片。
数据包分析
Fragmented ip protocaol 已经分片的IP协议包
Off：片偏移（=0代表这个数据包是第一个数据包）
Header length：首部长度（此处有单位换算，16进制数×4=字节数）
区分服务，现在基本没有使用
Total length：数据包总长度
标识（重组特征）
标志位（有关分片）
TTL，数据包存活时间，该数据包会在被转发128次后被丢弃，LINUX的转发次数为64次，windows为128次
IP协议会封装ICMP,TCP,UDP等协议
ICMP协议分析
icmp协议是IP协议的子协议，由IP报头、ICMP报头、ICMP数据三部分组成
type为类型，CODE为代码
PING命令就是向目标主机发送ICMP信息报文，目标主机(有时是路由器)回应ICMP信息报文或差错报文，Ping程序根据这些收到的ICMP报文，以知道目标主机的可达性。
Traceroute 域名，经过该域名需要经过的路由器IP和所需时间
该数据包为traceroute的寻址过程，TTL值设置的1，到达下一跳时的TTL值就为0。
返回一个数据包，类型为11，也就是TTL exceeded（生成时间过期）
该数据包内就包含了发送返回数据包路由器的IP地址
知道了第一个路由器的IP，就发送TTL值为2，第二跳路由器IP的地址再返回
依次增加TTL值，就可以获取到达该域名所经过所有路由器的IP
但是中间安全级别高的路由器会设置TTL=0时自动丢弃数据包，就不会返回差错报告
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- *就是没有返回差错报告的路由器
