第六周作业

1、总结描述TCP三次握手四次挥手
TCP三次握手与四次挥手过程
首先,客户端与服务器均处于未连接状态,并且是客户端主动向服务器请求建立连接:

客户端将报文段中的SYN=1,并选择一个seq=x,(即该请求报文的序号为x) 将这个报文发送到服务器。此时,客户端进入同步已发送状态(SYN-SEND).SYN报文段不能携带数据,但是要消耗掉一个序号。
服务器收到请求报文后,若同意建立连接,则回复报文中,SYN=1,ACK=1,并选择一个seq = y,且报文中确认号为x+1,序号为y .此时服务器进入同步已接收状态(SYN-RCVD)

客户端收到服务器的同步确认后,对服务器发送确认的确认。将ACK=1,确认号为y+1,而报文首部的序号为x+1,将该报文发出后,客户端进入已连接状态(ESTABLISHED)。

服务器收到客户端的确认后,也进入已连接状态。
以上即三次握手

为何使用三次握手机制:
假设如下异常情况:

客户端向服务器发送了第一条请求报文,但是该报文并未在网络中被丢弃,而是长时间阻滞在某处,而客户端收不到服务器确认,以为该报文丢失,于是重新发送该报文,这次的报文成功到达服务器,如果不使用三次握手,则服务器只需对该报文发出确认,就建立了一个连接。而在这个连接建立,并释放后,第一次发送的,阻滞在网络中的报文到达了服务器,服务器以为是客户端又重新发送了一个连接请求(实际上在客户端那里,该连接早已失效),就又向客户端发送一个确认,但客户端认为他没有发送该请求报文,因此不理睬服务器发送的确认,而服务器以为又建立了一个新的连接,于是一直等待A发来数据,造成了服务器资源的浪费,并且会产生安全隐患。因此,若使用三次握手机制,服务器发送了该确认后,收不到客户端的确认,也就知道并没有建立连接,因此不会将资源浪费在这种没有意义的等待上。

TCP连接的释放(四次挥手)

连接的释放较连接的建立复杂。

现假设客户端与服务器均处于连接建立状态,客户端主动断开连接:

1.客户端向服务器发送FIN报文:FIN=1,序号seq=上一个最后传输的字节序号+1=u,发送后,客户端进入FIN-WAIT-1状态。

2.服务器接收到该报文后,发送一个确认报文:令ACK=1,确认序号ack = u+1,自己的报文序号seq=v,发送后,服务器进入CLOSE-WAIT状态。

3.此时TCP连接进入连接半关闭状态,服务器可能还会向客户端发送一些数据。

4.客户端收到来自服务器的确认之后,进入FIN-WAIT-2状态。等待服务器发送连接释放报文。

5.如果服务器已经没有要发送的数据,则释放TCP连接,向客户端发送报文:令FIN=1,ACK=1,确认号ack =u+1,自己的序号seq = w(w可能等于v也可能大于v),服务器进入LAST-ACK状态。

6.客户端收到服务器的连接释放报文后,对该报文发出确认,令ACK=1,确认号ack=w+1,自己的序号seq=u+1,发送此报文后,等待2个msl时间后,进入CLOSED状态。

7.服务器收到客户端的确认后,也进入CLOSED状态并撤销传输控制块。

客户端状态变化:未连接----->SYN-SEND----->ESTABLISHED----->FIN-WAIT-1----->FIN-WAIT-2----->TIME-WAIT----->CLOSED

服务器状态变化:未连接----->SYN-RCVD----->ESTABLISHED----->CLOSE-WAIT----->LAST-ACK----->CLOSED

通俗描述3次握手就是

A对B说:我的序号是x,我要向你请求连接;(第一次握手,发送SYN包,然后进入SYN-SEND状态)

B听到之后对A说:我的序号是y,期待你下一句序号是x+1的话(意思就是收到了序号为x的话,即ack=x+1),同意建立连接。(第二次握手,发送ACK-SYN包,然后进入SYN-RCVD状态)

A听到B说同意建立连接之后,对A说:与确认你同意与我连接(ack=y+1,ACK=1,seq=x+1)。(第三次握手,A已进入ESTABLISHED状态)

B听到A的确认之后,也进入ESTABLISHED状态。

描述四次挥手就是:

1.A与B交谈结束之后,A要结束此次会话,对B说:我要关闭连接了(seq=u,FIN=1)。(第一次挥手,A进入FIN-WAIT-1)

2.B收到A的消息后说:确认,你要关闭连接了。(seq=v,ack=u+1,ACK=1)(第二次挥手,B进入CLOSE-WAIT)

3.A收到B的确认后,等了一段时间,因为B可能还有话要对他说。(此时A进入FIN-WAIT-2)

4.B说完了他要说的话(只是可能还有话说)之后,对A说,我要关闭连接了。(seq=w, ack=u+1,FIN=1,ACK=1)(第三次挥手)
5.A收到B要结束连接的消息后说:已收到你要关闭连接的消息。(seq=u+1,ack=w+1,ACK=1)(第四次挥手,然后A进入CLOSED)
6.B收到A的确认后,也进入CLOSED。

2、描述TCP和UDP区别

TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的。UDP只是其中的一个。之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP,IP协议是两个很重要的协议,就用他两命名了。

TCP的概述
TCP把连接作为最基本的对象,每一条TCP连接都有两个端点,这种断点我们叫作套接字(socket),它的定义为端口号拼接到IP地址即构成了套接字,例如,若IP地址为192.3.4.16 而端口号为80,那么得到的套接字为192.3.4.16:80。

UDP协议简介

UDP协议是一种简单的运输层协议,和它经常放在一起的还有TCP协议,两者都是运输层协议,但UDP是不可靠,无连接的,相较而言,TCP则可靠,面向连接。
不懂什么叫做运输层,点这进入百度百科。
我们需要知道UDP 协议只做了运输协议能够做的最少工作 。 除了复用/分解能及少量的差错检测外,它基本上没有对 IP 增加别的东西 。

TCP与UDP基本区别
1.基于连接与无连接
2.TCP要求系统资源较多,UDP较少;
3.UDP程序结构较简单
4.流模式(TCP)与数据报模式(UDP);
5.TCP保证数据正确性,UDP可能丢包
6.TCP保证数据顺序,UDP不保证

3、总结ip分类以及每个分类可以分配的IP数量

A类:
(1.0.0.0-126.0.0.0)
第一个字节为网络号,后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”,所以地址的网络号取值于1~126之间。一般用于大型网络。
定义:第1字节为网络地址,其它3个字节为主机地址
范围:1.0.0.1-126.255.255.254
数量:允许有126个网段,每个网段允许有16777214台主机
子网掩码:255.0.0.0
私有地址:10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址),范围10.0.0.1-10.255.255.254
保留地址:127.X.X.X是保留地址,也是本机地址,等效于localhost或本机IP。一般用于测试使用。例如:ping 127.0.0.1来测试本机TCP/IP是否正常。

B类(128.0.0.0-191.255.0.0)
前两个字节为网络号,后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”,所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。
定义:第1字节和第2字节为网络地址,其它2个字节为主机地址
范围:128.0.0.1-191.255.255.254
数量:允许有16384个网段,每个网段允许有65534台主机
子网掩码:255.255.0.0
私有地址:172.16.0.0 - 172.31.255.255是私有地址
保留地址:169.254.X.X是保留地址。如果IP地址是自动获取IP地址,而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP

C类
(192.0.0.0-223.255.255.0)
前三个字节为网络号,最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”,所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。
定义:第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址,第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110
范围:192.0.0.1 - 223.255.255.254
数量:允许有2097152个网段,每个网段允许有254台主机
子网掩码:255.255.255.0
私有地址:192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.0 - 192.168.255.255)

D类:
是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”,所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户。
定义:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110
范围:224.0.0.1 - 239.255.255.254

E类:
是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”,所以地址的网络号取值于240~255之间。
定义:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前五位固定为11110
范围:240.0.0.1 - 255.255.255.254

4、总结IP配置方法

5、使用nmcli实现bonding

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