本文是在課程課件基礎上修改的學習筆記
課程原地址：https://www.bilibili.com/video/BV1j4411D7B2
如有侵刪

資料在兩臺計算機之間是如何傳輸的？

資料傳輸程序：

一、OSI七層模型

什么是OSI模型

OSI:

• 開放系統互連參考模型,是國際標準化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)聯合制定的開放系統互連參考模型，

• 目的:為開放式互連資訊系統提供了一種功能結構的框架和參考，

• 這里所說的開放系統，實質上指的是遵循OSI參考模型和相關協議能夠實作互連的具有各種應用目的的計算機系統，

• OSI采用了分層的結構化技術，共分七層：

  ? 物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層
  

OSI的七層介紹

應用層

• 應用層是計算機用戶，以及各種應用程式和網路之間的介面，其功能是直接向用戶提供服務，完成用戶希望在網路上完成的各種作業，

• 應用層為用戶提供的服務和協議：檔案傳輸服務（FTP）、遠程登錄服務（ssh）、網路管理服等，上述的各種網路服務由該層的不同應用協議和程式完成，

• 應用層的主要功能如下：

  • 用戶介面：應用層是用戶與網路，以及應用程式與網路間的直接介面，使得用戶能夠與網路進行互動式聯系，

  • 實作各種服務：該層具有的各種應用程式可以完成和實作用戶請求的各種服務，

表示層

• 表示層是對來自應用層的命令和資料進行解釋，對各種語法賦予相應的含義，并按照一定的格式傳送給會話層，

• 其主要功能是處理用戶資訊的表示問題，如編碼、資料格式轉換和加密解密等，

• 表示層的具體功能如下：

  • 資料格式處理：協商和建立資料交換的格式，解決各應用程式之間在資料格式表示上的差異，

  • 資料的編碼：處理字符集和數字的轉換，

  • 壓縮和解壓縮：為了減少資料的傳輸量，這一層還負責資料的壓縮與解壓縮，

  • 資料的加密和解密：可以提高網路的安全性，

會話層

• 會話層是用戶應用程式和網路之間的介面，主要任務是：組織和協調兩個會話行程之間的通信，并對資料交換進行管理，

• 當建立會話時，用戶必須提供他們想要連接的遠程地址，

傳輸層

• OSI上3層：應用層、表示層、會話層的主要任務是資料處理------資源子網

• OSI下3層：網路層、資料鏈路層、物理層的主要任務是資料通訊------通訊子網

• 傳輸層是OSI模型的第4層，它是通信子網和資源子網的介面和橋梁，起到承上啟下的作用

• 傳輸層的主要任務是：向用戶提供可靠的端到端的差錯和流量控制，保證報文的正確傳輸

**包：**是TCP/IP協議通信傳輸中的資料單位，一般也稱"資料包"，

**資料單元：**是網路資訊傳輸的基本單位，一般網路連接不允許傳送任意大小的資料包，而是采用分組技術將一個資料分成若干個很小的資料包，并給每個小資料包加上一些關于此資料包的屬性資訊

**報文：**報文(message)是網路中交換與傳輸的資料單元

**報文段:**組成報文的每個分組，我們將運輸層分組稱為報文段(segment)

網路層

• 主要任務是：資料鏈路層的資料在這一層被轉換為資料包，然后通過路徑選擇、分段組合、順序、進/出路由等控制，將資訊從一個網路設備傳送到另一個網路設備，
• 一般情況下，資料鏈路層是解決同一網路(局域網)內節點之間的通信，而網路層主要解決不同子網間的通信，

資料鏈路層

在計算機網路中由于各種干擾的存在，物理鏈路是不可靠的，因此，這一層的主要功能是:

• 在物理層提供的位元流的基礎上，通過差錯控制、流量控制方法，使有差錯的物理線路變為無差錯的資料鏈路，即向網路層提供可靠的通過物理介質傳輸資料的方法，

• 具體作業是：接收來自物理層的位流（位元流）形式的資料，通過差錯控制等方法傳到網路層；同樣，也將來自上層的資料幀，拆裝為位流形式的資料轉發到物理層；并且，還負責處理接收端發回的確認幀的資訊，以便提供可靠的資料傳輸，

**幀：**幀(frame)幀是資料鏈路層的傳輸單元，它將上層傳入的資料添加一個頭部和尾部，組成了幀，

物理層

主要功能是：利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理連接，實作位元流的透明傳輸，盡可能屏蔽掉具體傳輸介質和物理設備的差異，

總結

• 在7層模型中，每一層都提供一個特殊的網路功能，

• 從網路功能的角度觀察：

  • 物理層、資料鏈路層、網路層：主要提供資料傳輸和交換功能，即節點到節點之間通信為主；

  • 傳輸層（第4層）：作為上下兩部分的橋梁，是整個網路體系結構中最關鍵的部分；

  • 會話層、表示層和應用層：以提供用戶與應用程式之間的資訊和資料處理功能為主；

二、TCP/IP協議模型

什么是TCP/IP模型

• TCP/IP協議模型（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol），包含了一系列構成互聯網基礎的網路協議，是Internet的核心協議，通過20多年的發展已日漸成熟，并被廣泛應用于局域網和廣域網中，目前已成為一種國際標準，

• TCP/IP協議簇是一組不同層次上的多個協議的組合，該協議采用了4層的層級結構，每一層都呼叫它的下一層所提供的協議來完成自己的需求，與OSI的七層模型相對應，

• 盡管通常稱該協議族為TCP/IP，但TCP和IP只是其中的兩種協議而已（該協議族的另一個名字是Internet協議族(InternetProtocolSuite)）

TCP/IP的分層結構

鏈路層

OSI的物理層和資料鏈路層

• ARP（地址決議協議IP-MAC）和RARP（逆地址決議協議MAC-IP）是某些網路介面（如以太網）使用的特殊協議，用來轉換IP層和網路介面層使用的地址，

網路層

• 也稱作互聯網層或網際層，處理分組在網路中的活動，例如分組的選路，

• 在TCP/IP協議族中，網路層協議包括IP協議（網際協議），ICMP協議（Internet互聯網控制報文協議），以及IGMP協議（Internet組管理協議），

  • IP是一種網路層協議，提供的是一種不可靠的服務，它只是盡可能快地把分組從源結點送到目的結點，但是并不提供任何可靠性保證，同時被TCP和UDP使用，
  • TCP和UDP的每組資料都通過端系統和每個中間路由器中的IP層在互聯網中進行傳輸，
  • ICMP是IP協議的附屬協議，IP層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文和其他重要資訊，它主要是用來提供有關通向目的地址的路徑資訊，Ping和Traceroute工具，它們都使用了ICMP協議，
  • IGMP是Internet組管理協議，它用來把一個UDP資料報多播到多個主機，該協議運行在主機和組播路由器之間，

運輸層

主要為兩臺主機上的應用程式提供端到端的通信，在TCP/IP協議族中，有兩個互不相同的傳輸協議：

TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶資料報協議）TCP協議：為兩臺主機提供高可靠性的資料通信，TCP是面向連接的通信協議，通過三次握手建立連接，通訊完成時要斷開連接，由于TCP是面向連接的所以只能用于端到端的通訊，TCP提供的是一種可靠的資料流服務，采用"**帶重傳的肯定確認"**技術來實作傳輸的可靠性，也就是TCP資料包中包括序號（seq）和確認（ack），所以未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳，**UDP協議：**則為應用層提供一種非常簡單的服務，它是面向無連接的通訊協議，UDP資料包括目的埠號和源埠號資訊，由于通訊不需要連接，所以可以實作廣播發送，UDP通訊時不需要接收方確認，不保證該資料報能到達另一端，屬于不可靠的傳輸，可能會出現丟包現象，UDP與TCP位于同一層，但它不管資料包的順序、錯誤或重發，

應用層

***OSI***會話層、表示層、應用層

應用層負責處理特定的應用程式細節

HTTP、FTP、SSH、DHCP、DNS…

資料封裝程序

資料格式

• TCP資料資訊：TCP頭部+實際資料(TCP頭包括源和目標主機埠號、順序號、確認號、校驗字等）
• IP資料包：IP頭部+TCP資料資訊（IP頭包括源和目標主機IP地址、型別、生存期等）
• 資料幀：幀頭+IP資料包+幀尾（幀頭包括源和目標主機MAC初步地址及型別，幀尾是校驗字）

資料的封裝與解封裝

• 封裝：資料要通過網路進行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個主機要傳送資料到別的主機，先把資料裝到一個特殊協議報頭中，這個程序叫封裝，
• 解封裝：上述的逆向程序

當資料以TCP/IP協議傳輸時的封裝與街封裝程序如下圖：

三、TCP/IP三次握手四次斷開

1. 了解相關名詞
   

2. 了解netstat中的網路狀態

   
   

3. TCP/IP三次握手
   

4. TCP/IP四次斷開

四、Vmware網路模式

虛擬設備

VMnet0：用于虛擬橋接網路下的虛擬交換機

VMnet1：用于虛擬Host-Only網路下的虛擬交換機

VMnet8：用于虛擬NAT網路下的虛擬交換機

VMwareNetworkAdepterVMnet1：Host用于與Host-Only虛擬網路進行通信的虛擬網卡VMwareNetworkAdepterVMnet8：Host用于與NAT虛擬網路進行通信的虛擬網卡

三種網路模式

橋接網路

橋接網路是指虛擬網卡通過VMnet0虛擬交換機和本地物理網卡進行橋接，那么物理網卡和虛擬網卡就相當于處于同一個網段，虛擬交換機就相當于一臺現實網路中的交換機，所以要想虛擬機也可以連接到互聯網中，那么兩個網卡的IP地址也要設定為同一網段，

NAT網路

在NAT網路中，會用到VMwareNetworkAdepterVMnet8虛擬網卡，主機上的VMwareNetworkAdepterVMnet8虛擬網卡被直接連接到VMnet8虛擬交換機上與虛擬網卡進行通信，VMwareNetworkAdepterVMnet8虛擬網卡的作用僅限于和VMnet8網段進行通信，它不給VMnet8網段提供路由功能，所以虛擬機虛擬一個NAT服務器，使虛擬網卡可以連接到Internet，VMwareNetworkAdepterVMnet8虛擬網卡的IP地址是在安裝VMware時由系統指定生成的，我們盡量不要修改這個數值，否則可能會使主機和虛擬機無法通信，

Host-Only模式

在Host-Only模式下，虛擬網路是一個全封閉的網路，它唯一能夠訪問的就是物理真機，其實Host-Only網路和NAT網路很相似，不同的地方就是Host-Only網路沒有NAT服務，所以虛擬網路不能連接到Internet，主機和虛擬機之間的通信是通過VMwareNetworkAdepterVMnet1虛擬網卡來實作的，

五、主機網路配置

常見的網路介面

查看網路資訊

環境準備要求

1. 還原Centos6.9和Centos7.5系統
2. 以Centos6.9系統為模板克隆2臺虛擬機
3. 拿一臺Centos6.9系統，增加一個網卡，網路模式為僅主機模式
4. 分別配置Centos6.9系統的網路
   • 兩張網卡的主機，分別配置NAT和僅主機模式IP
   • 其他兩臺主機，只配置僅主機模式的IP(一張網卡)

修改網路資訊

配置靜態IP

方法1：

方法2：

修改主機名

配置DNS

關閉防火墻和selinux

其他工具

總結：

網路配置：靜態IP

主機名配置：完全規范主機名serverserver.heima.ccIP地址和主機名一一系結寫到host檔案中

關閉防火墻和selinux