计算机网络学习笔记
学过的计算机网络的笔记呀~，目前还在更新中，有时间再补
前言
本章在网上查阅了很多资料，并且再次加工，在写的过程中也加深了自己的印象。也是再次学习了
计算机网络简称互联网（Internet），最早在中国翻译过来叫因特网，但是因为他是音译转过来的这个词汇并不能很好的诠释它的作用，于是改为互联网，也是现在规范的称呼，再怎么称呼也是中国人才这么叫，毕竟是老外发明的东西，它的名字就叫做Internet，字面意思为相互连接。
学习计算机网络…先学概念？计算机网络的定义？它的组成部分？….要知道计算机网络是一个非常庞大复杂的一个体系，其实学起来也挺有意思的。我们先从它的诞生说起吧。
最早的互联网叫做阿帕网(APARNET)，要知道计算机和互联网都是在美国与苏联冷战时期(1945年~1991年)的产物，美国为了不落后对手，于是投入大量资金想要在科技永远领先对手，于是成立了一个特别部门叫阿帕（ARPA）全称“美国国防部高级研究计划局”专攻军事科技的研究。阿帕有一个服务器的主机，里面存放了所有的研究资料，抱着鸡蛋不放在同一个篮子里的原则，于是想到了一个办法，把资料分在不同的地区，让这些资料可以互相访问，就算其中一台被炸了，也不影响整体的通信，于是网络这个概念就诞生了。
第一次做数据传输测试的时候要从加州大学发五个字母”LOGIN“到斯坦福大学，只传了LO两个字母就系统崩溃了，于是LO是人类第一条通过网络发出的弹幕，后来系统修复好了，美国军方和一些大学之间建立起了最初的网络叫阿帕网，但是其他的主力强国也在开发类似的网络，这个时候就出现了一个问题，大家的网络不一样传输规则就不一样，就无法建立正确的连接，就像每个国家的语言不一样，无法正确的沟通。于是规定了国际通用网络协议
欧洲的OSI协议与美国的TCP/IP协议
OSI协议设计完美但是实际应用起来太慢了，因为他是由十几个国家的委员会设计的，各自心怀鬼胎，实际应用上一直没能落实。
TCP/IP协议，只是一个框架 相当于没有什么协议，因为开源共享的原因衍生出来了很多协议，很多程序员都喜欢上TCP/IP，于是后面就野蛮生长。
有一个Tim的科学家（蒂姆伯纳斯.李）在1989年研发出了万维网的协议，没错就是我们常用的三个w，野蛮生长的TCP/IP协议完胜精英式管理的OSI协议，赢得了这场竞争。成为了我们今天的互联网连接基础，人们给他起了个名字叫做Internet。
那个时候的中国也买了一台计算机，为了不落后世界，也要研究互联网技术，但是当时还是美国对中国的技术封锁期，不愿意给中国联网，还是德国给我们开的热点，间接的连上的网，后来德国派了一位科学家来到中国，在1987年9月他帮我们成功发出了中国的第一封电子邮件，内容为“跨越长城，走向世界”。1990年这位科学家为中国开通了CN顶级域名，是的没错，每个国家都会有一个顶级域名，比如.io这个顶级域名，他在常年鼓捣技术的网友应该更清楚，.io 这个域名在圈子里的受欢迎程度，因为 io ，或者说 I/O ，在计算机领域是 Input/Output （ 输入 / 输出 ）的缩写，而形似的 1 和 0 又是二进制中，构建一切的基础。最近：经过半个多世纪的谈判后，2024年10.3日英国政府宣布放弃印度洋上一个名为查戈斯群岛的主权，.io这个顶级域名将可能会被管理顶级域名的ICNN的非盈利机构删除，这种情况很少见但是也不是没有发生过，.su这个域名在苏联解体后，按照惯例.su应该从DNS根区中删除，但是因为历史原因和持有者的反对，并没有强制删除。
直到1994年4月初，中美科技合作联委会在美国华盛顿举行。中方向美国国家科学基金会(NSF)重申连入Internet的要求，得到认可。通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此中国被国际上正式承认为第77个真正拥有全功能Internet的国家。这一年被称为中国互联网的元年，在当时国际上的亚马逊电商，雅虎等等网站早已发展很多年。
网络模型
3种网络参考模型
| OSI七层参考模型（顺序从下到上） | 概念 |
|---|---|
| 7应用层 | 应用层<TELNET、SSH、HTTP、SMTP、POP、SSL/TLS、FTP、MIME、HTML、SNMP、MIB、SIP> |
| 6表示层 | |
| 5会话层 | |
| 4传输层 | 传输层<TCP、UDP、UDP-Lite、SCT、DCCPP> |
| 3网络层 | 网络层<ARP、IPV4、IPV6、ICMP、IPsec> |
| 2数据链路层 | 以太网、无线LAN、PPP…双绞线电缆、无线、光纤…. |
| 1物理层 |
| TCP/IP体系结构 | |
|---|---|
| 应用层 | |
| 运输层 | |
| 网际层IP | |
| 网络接口层 |
| 五层协议体系结构 | |
|---|---|
| 5应用层 | |
| 4运输层 | |
| 3网络层 | |
| 2数据链路层 | |
| 1物理层 |
端口(port)
常用端口对应的服务
| 服务 | 端口 | 服务 | 端口 |
|---|---|---|---|
| ssh远程终端 | 22 | http协议基于UDP,和UDP | 80,8080 |
| ftp文件传输协议 | 21 | https协议基于UDP,TCP | 443 |
| tcp：TELENT远程登陆服务基于TCP | 23 | LDAP(轻量级目录访问协议),ILS(定位服务) | 389 |
| SMTP邮件传输服务 | 25 | SMTP邮件传输协议 | 465 |
| DNS域名解析服务 | 53 | rsync本地远程数据同步备份 | 873 |
| udp：FTP | 69 | SOCKS代理协议 | 1080 |
| POP3(E-mail)基于TCP | 110 | Oracle 数据库 | 1521 |
| Network网络服务 | 119 | Oracle XDB FTP服务 | 2100 |
| 局域网相关默认端口 | 135,137,138,139 | windows远程登录 | 3389 |
| SNMP简单网络管理协议 | 161 | Postgresql 数据库 | 5432 |
| MYSQL数据库端口 | 3306 | Redis 数据库端口 | 6379 |
| mongoDB数据库默认端口 | 27017 | Nginx服务器的端口 | 8888 |
HTTP请求头信息
If-Modified-Since和If-None-Match：用于条件请求，如果资源未修改，服务器可以返回304 Not Modified，节省带宽
Host: bbling.cc：请求的目标域名，客户端可能是在访问这个网站的首页。
User-Agent：客户端使用的是Firefox 136.0，运行在Windows 10 64位系统上。这个信息可以帮助服务器识别客户端类型，进行适配。Accept：客户端接受的响应内容类型，按优先级排序，首先是text/html，然后是XHTML、XML，最后是任意类型（*/*），但优先级较低（q=0.8）。Accept-Language：客户端偏好中文（简体、繁体、香港），其次是英语。服务器可以根据这个返回对应语言的内容。Accept-Encoding：支持的压缩方式，包括gzip、deflate和Brotli（br），这有助于减少传输数据量。Dnt: 1：表示启用“请勿追踪”（Do Not Track），但很多网站可能忽略这个设置。Sec-Gpc: 1：可能与内容安全策略有关，但具体需要查证。Upgrade-Insecure-Requests: 1：客户端支持将HTTP链接升级为HTTPS，提升安全性。Sec-Fetch-*系列字段：与安全获取相关，可能用于防止某些类型的攻击，如跨站请求伪造（CSRF）。
子网划分题
题目一
已知一个地址块是190.87.140.22，子网掩码是255.255.255.248
(1)求该地址块中的最大地址和最小地址。(4分)
10111110.01010111.10001100.00010110
10111110.01010111.10001100.00010001
10111110.01010111.10001100.00010110
11111111.11111111.11111111.11111000
子网掩码是255.255.255.248
转二进制为：
11111111.11111111.11111111.11111000
由于默认C类地址的网络为是24位，这明显借了5位，网络位是29位。主机位只有3位了。
在这种情况下判断最大地址和最小地址只需把所有的排列组合写出来就行了
2的3次方是8，所以主机位总共有8种排列组合方式：
11111111.11111111.11111111.11111000 转十进制 0
11111111.11111111.11111111.11111001 转十进制1
11111111.11111111.11111111.11111010 转十进制2
11111111.11111111.11111111.11111100 转十进制4
11111111.11111111.11111111.11111011 转十进制3
11111111.11111111.11111111.11111110 转十进制6
11111111.11111111.11111111.11111101 转十进制5
11111111.11111111.11111111.11111111 转十进制7
所以去掉主机位全为0的网络号和全为1的广播地址
最小的IP地址位位190.87.140.1
最大的IP地址位190.87.140.5
(2)求该地址块中共有多少个地址。(4分)
8个
(3)求该地址块相当于多少个C类地址块。(4分)
题目二
已知一个网络地址为172.16.32.0，需要划分子网，每个子网不超过 30 台计算机。
试求: 10101100
(1)写出合适的子网掩码。
10101100.00010000.00100000.000 00000
11111111.11111111.11111111.111 00000
255.255.255.224
172.16.32.0/24
11111111.11111111.11111000.00000000 (B类地址默认子网掩码)
11111111.11111111.00000000.00000000(划分后的子网掩码)
255.255.248.0
(2)一共可划分几个子网?每个子网中有多少个可分配的主机地址?
2048个子网
30个可分配的主机地址
(3)每个子网的网络地址和广播地址分别是什么?
172.16.32.0 最小255.255.0.1 最大 255.255.255.254
题目三
在Internet 中，某计算机的IP 地址是 11001010.01100000.00101100.01011000，请回答所题。
(1)用十进制数表示上述 IP地址。
202.96.44.88
(2)该IP地址是属于A类、B类地址，还是属于C类地址?
C
(3)写出该 IP地址在没有划分子网时的子网掩码。
11111111.11111111.11111111.00000000
(4)写出该IP地址在没有划分子网时计算机的主机号。
88
(5)将该IP地址划分为4个子网，写出子网掩码。
11111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.63
题目四
某公司有一个C类IP地址段(共126个C类网络地址)，
网络地址为218.128.29.0/25(其中/25，表示网络位位数是25位)。
公司现有5个部门，部门A、B和C分别需要IP地址的个数为24、28和30个，部门D和E分别需要IP地址 11和14个。
现需要将它进行子网划分(现代网络技术中，可变长子网划分支持全0和全1的子网)，以满足公司5个部门的需求。
请基于以上事实计算：
(1)部门A的第一个可用的主机 IP 地址和子网掩码;这个范围的最大最小ip地址是多少
11111111.11111111.11111111.10000000
11011010.10000000.00011101.000 00001
11011010.10000000.00011101.000 11110
需要24个数量，需要借5位，2^5是32（去掉全0和全1，实际可用30个）
最小218.128.29.1 最大218.128.29.30
(2)部门C的第一个可用的主机 IP 地址和子网掩码;
11111111.11111111.11111111.11100000
11011010.10000000.00011101.001 00001
11011010.10000000.00011101.001 11110
最小：218.128.29.33 最大：218.128.29.62
255.255.255.224
(3)部门E的第一个和最后一个可用的主机 IP 地址和子网掩码。
2^4=16
11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240
11011010.10000000.00011101.00110001
11011010.10000000.00011101.00111110
218.128.29.49~218.128.29.62
题目五
对于IP地址10010011.01110111.00000000.00000000，取3位主机位作为子网位，得到的子网有多少个？分别是什么？
147.119.0.0
11111111.11111111.111 00000.00000000
11111111.11111111.001 00000.00000000
11111111.11111111.011 00000.00000000
11111111.11111111.111 00000.00000000
11111111.11111111.110 00000.00000000
11111111.11111111.101 00000.00000000
11111111.11111111.010 00000.00000000
11111111.11111111.000 00000.00000000
题目六
一台主机的正地址为 198.120.255.8/24，现对该计算机的P地址进行如下运算
（1）将该IP地址换算成二进制数。
11000110.01111000.11111111.00001000
（2）该正地址是属于A类、B类地址，还是属于C类地址?
C
（3）写出该正地址在没有划分子网时的子网掩码。
255.255.255.0
（4）将该P地址划分为6个子网，写出子网掩码，并写出每个子网的起始地址
11111111.11111111.11111111. 000 00000
起始地址——最大地址
第一个子网
11111111.11111111.11111111. 001 00001
11111111.11111111.11111111. 001 11110
子网：255.255.255.32
最小地址： 198.120.255.33
29
最大地址： 198.120.255.62第二个子网
11111111.11111111.11111111. 010 00001
11111111.11111111.11111111. 010 11110
子网：255.255.255.64
最小地址：198.120.255.65
相差29
最大地址：198.120.255.94第三个字网
11111111.11111111.11111111. 100 00001 1
11111111.11111111.11111111. 100 11110 30
子网：255.255.255.128
最小地址：198.120.255.129
29
最大地址：198.120.255.158
第四个字网
11111111.11111111.11111111. 011 00001
11111111.11111111.11111111. 011 11110
子网：255.255.255.96
最小地址：198.120.255.97
最大地址：198.120.255.126
第五个字网
11111111.11111111.11111111. 101 00001
11111111.11111111.11111111. 101 11110
子网：255.255.255.160
最小地址：198.120.255.161
最大地址：198.120.255.190第六个字网
11111111.11111111.11111111. 110 0000011111111.11111111.11111111. 111 00000
题目七
已知一个网络地址为172.16.32.0，需要划分子网，每个子网不超过 30台计算机
（1）写出合适的子网掩码
看IP是B类地址，默认子网掩码为255.255.0.0，但是题目给的是划分了24个网络位。
将ip转换为二进制为10101100.00010000.00100000
题目要求划分出来的每个子网不超过30台主机，则需要划分2的五次方，借五个主机位
子网掩码从11111111.11111111.00000000.00000000
变成
11111111.11111111.11111111.111 00000 留五个主机位
11111111.11111111.11111111.100 00000
11111111.11111111.11111111.001 00000
11111111.11111111.11111111.111 00000
255.255.255.224
（2）一共可划分几个子网?每个子网中有多少个可分配的主机地址?
8 30
（3）每个子网的网络地址和广播地址分别是什么?
第一个255.255.255.32
172.16.32. 172.16.32.0
11111111.11111111.11111111.000 11111 172.16.32.31
第二个
11111111.11111111.11111111.001 00000 172.16.32.32
11111111.11111111.11111111.001 11111 172.16.32.63
题目八
某单位为方便管理，拟将网络地址195.3.1.0划分为4个子网，每个子网中的计算机数不超过 60 台，请规划该网络地址，
（1）每个子网的子网掩码。
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.01000000 255.255.255.64
11111111.11111111.11111111.10000000 255.255.255.128
(2)每个子网中可分配地址的个数。
11111111.11111111.11111111.00 000001
11111111.11111111.11111111.00 111111
(3)每个子网中可分配的最小地址和最大地址
题目九
IP地址块为145.12.23.64/26划分5个子网，写出划分后，各个子网的最大IP地址和最小IP地址
255.255.00000000.00000000、
11111111.11111111.00000000.00000000
11111111.11111111.00000000.00 / 000000
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.11 110 000
11 110 000
11111111.11111111.11111111.11 110 111
子网：255.255.255.240
最小IP地址：145.12.23.240
最大IP地址：145.12.23.247
11111111.11111111.11111111.11 010 000
11111111.11111111.11111111.11 001 000
题目十
某公司分配到的IP地址块为172.20.0.0/22。该公司下设4个部门的主机，数量分别是，公司总部500台，销售部200台，人力资源部50台，法务部20台，按照最合适主机数的子网大小原则划分子网，给出每一个部门局域网的子网网络地址，子网掩码以及最小和最大可用IP地址。
2^9=512
11111111.11111111.11111110.00000000
255.255.254.0
10101100.00010100.00000000.00000001 172.20.0.1
10101100.00010100.00000001.11111110 172.20.1.254
部门B 200台
2^8=256
11111111.11111111.11111111.00000000
255.255.255.0
10101100.00010100.00000000.00000001 172.20.0.1
10101100.00010100.00000000.11111110 172.20.0.254
C 50台
2^6=64
11111111.11111111.11111111.11000000
10101100.00010100.00000000.00000001 172.20.0.1
10101100.00010100.00000000.00111110 172.20.0.62
255.255.255.192
D 20
2^5=32
11111111.11111111.11111111.11100000
10101100.00010100.00000000.00000001 172.20.0.1
10101100.00010100.00000000.00011110 172.20.0.30
题目十一
某网络地址块192.168.75.0中有3台主机A、B、C，它们的 IP 地址及子网掩码分别如下。
主机A：IP地址为192.168.75.18，子网掩码255.255.255.240
主机B：IP地址为192.168.75.146，子网掩码255.255.255.240
主机C：IP地址为192.168.75.158，子网掩码为255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
A:11000000.10101000.01001011.00010010
B:0010
C:11000000.10101000.01001011.10011110
（1）3台主机分属几个网段？
两个网段
（2）哪些主机位于同一个网段
B和C
（3）主机B的网络地址是多少
11111111.11111111.11111111.10010000
255.255.255.160
题目十二
某公司一台主机的 IP 地址为173.168.90.20,所在网络子网掩码为255.255.224.0,求：
（1）该主机所在网络的网络地址;
11111111.11111111.11100000.00000000
B
173.168.90.20的二进制表示为：
10101101.10101000.01011010.00010100
255.255.255.64.0
11111111.11111111.01000000000.00000000
（2）该主机所在网络的广播地址
10101101.10101000.01011111.11111111
173.168.224.255
（3）该主机所在网络最多能够容纳的主机台数;
2^12=4096
（4）IP地址为172.168.79.20,子网掩码为255.255.224.0的主机是 否与公司该主机在同一网络内,并说明原因。
11111111.11111111.11100000.00000000
10101100.10101000.01001111.00010100
题目十三
某单位为方便管理，拟将网络地址195.3.1.0划分为4个子网,每个子网中的计算机数不超过 60台，请规划该网络地址
11111111.11111111.11111111.00000000
11000011.00000011.00000001.00 000001
11000011.00000011.00000001.00 111110
11000011.00000011.00000001.01000001
11000011.00000011.00000001.01111110
11000011.00000011.00000001.10000001
11000011.00000011.00000001.10111110
11000011.00000011.00000001.11000001
11000011.00000011.00000001.11111110
（1）每个子网的子网掩码
2^6=64
255.255.255.0
255.255.255.64
255.255.255.128
255.255.255.192
（2）每个子网中可分配地址的个数
62
（3）每个子网中可分配的最小地址和最大地址
255.255.255.0 最小192.3.1.1 最大192.3.1.62
255.255.255.64 65 192.3.1.126
255.255.255.128 129 190
255.255.255.192 193 254
题目十四
某公司有一个C类IP地址段(共126个C类网络地址)，网络地址为218.128.29.0/25(其中“25”表示网络位位数是25位)。公司现有5个部门，部门A、B和C分别需要 IP地址的个数为24、28和30个，部门D和E分别需要IP地址11和14个。
现需要将它进行子网划分(现代网络技术中，可变长子网划分支持全0和全1的子网)，以满是公司5个部门的需求。请基于以上事实计算:
11011010.10000000.00011101.00000000
11111111.11111111.11111111.10000000
(1)部门A的第一个可用的主机 IP地址和子网掩码;
A24
(2)部门C的第一个可用的主机 IP地址和子网掩码;
(3)部门E的第一个和最后一个可用的主机 IP 地址和子网掩码。
题目十五
某公司一台主机的IP 地址为172.168.90.20,所在网络子网掩码为255.255.224.0,求:
（1）该主机所在网络的网络地址;
11111111.11111111.11100000.00000000
10101100.10101000.01011010.00010100
答：172.168.64.0
（2）该主机所在网络的广播地址;
10101100.10101000.01011111.11111111
答：172.168.95.255
（3）该主机所在网络最多能够容纳的主机台数;
2^13=8192
（4）IP地址为172.168.97.20,子网掩码为255.255.224.0的主机是 否与公司该主机在同一网络内,并说明原因。
11111111.11111111.11100000.00000000
10101100.10101000.01100001.00010100
答：不在，原因是不在同一个网络位，172.168.64.0和172.168.96.0不在一个网络
题目十六
某网络地址块192.168.75.0中有3个主机A、B、C它们的IP地址及子网掩码分别如下。
主机A：IP地址为192.168.75.18，子网掩码为255.255.255.240
主机B：IP地址为192.168.75.146，子网掩码为255.255.255.240
主机C：IP地址为192.168.75.158，子网掩码为255.255.255.240
（1）3台主机分属几个网段?
11111111.11111111.11111111.11110000
A：11000000.10101000.01001011.00010010
B：11000000.10101000.01001011.10010010
C：11000000.10101000.01001011.10011110
分属两个网段
（2）哪些主机位于同一网段?
B和C属于一个网段
（3）主机B的网络地址是多少?
192.168.75.144
题目十七
某单位为方便管理，拟将网络地址195.3.1.0划分为4个子网，每个子网中的计算机数不超过60台，请规划该网络地址，求:
（1）每个子网的子网掩码。
2^6=64
11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.01000000
11111111.11111111.11111111.10000000
11111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.0
255.255.255.64
255.255.255.128
255.255.255.192
（2）每个子网中可分配地址的个数。
62
（3）每个子网中可分配的最小地址和最大地址。
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000001
11111111.11111111.11111111.00111110
195.3.1.1~195.3.1.62
255.255.255.64 11111111.11111111.11111111.01000001
11111111.11111111.11111111.01111110
195.3.1.65~195.3.1.126
255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000001
11111111.11111111.11111111.10111110
195.3.1.129~195.3.1.190
255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000
