文章目录：
1.网络基础
（1）宏观概括
电脑主机通过网络适配器连接到网络，网络适配器+网络可抽象为与磁盘控制器+磁盘类似的i/o设备。网络传来的数据通过适配器，i/o总线等复制到内存，等待cpu的处理，同样可以将主机的数据发送到网络中。
实际工作中采用4层网络模型，自顶向下依次为网络接口层（对应OSI模型的物理层+链路层，适配器和物理链路），网际层（IP层），传输层（TCP/UDP），应用层。
客户端主机给服务器主机发送一次信息的整个过程：
1）客户端主机运行程序，遇到套接字接口陷入内核(套接字原理及接口见下文)。
2）内核运行协议软件，将信息封装，加上IP分组头部和MAC帧头部（网络通信中只可见网络模型的下三层）。
3）将封好的数据包从内存复制到网络适配器中，再通过网络适配器转发到网络中。
4）路由器根据IP分组头部的ip地址，进行路由选择和分组转发，转发到对应网络中。 交换机/网桥根据帧首部mac地址，在同一局域网内进行数据转发。
5）网络适配器接收到网络上发来的数据，产生硬件中断，根据中断号执行相应的操作即运行协议软件对数据进行解包，根据端口号将数据发送到相应的进程。
（2）协议
1).ARP协议
用途：已知IP地址获取mac地址，用于之后携带信息的报文在局域网内进行转发。
工作原理：
网络适配器欲将信息发送到网络中：
①先检查ARP高速缓存中是否有ip所对应的mac地址信息，若无在局域网内广播arp请求报文。
②路由器接收该帧，若发现发送IP地址与目标IP地址在一个网络内则丢弃，否则将自己的mac地址放入ARP回答报文中回传给请求者。
③局域网内其他主机适配器收到帧，验证目标IP地址，若为发送给自己的帧则收下，发送ARP回答报文，否则丢弃。
报文格式：
ARP请求报文：以太网目标地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF（用于广播），目标硬件地址为00-00-00-00-00-00，其他项依次正常填入。
ARP回答报文：根据请求报文中的地址信息，以单播的方式将硬件地址信息传给请求者。
wireshark协议分析：
2）IP协议
用途：用于异构网络互联。
报文格式：
wireshark协议分析：
ipv4
1.协议类型：ipv4——4
2.首部长度：以4字节为单位。
3.服务类型
4.IP报文总长度：以1字节单位。
5.标识：用于分片拼装
6.标志（前三位）：第一位为 0，未使用。
第二位DF：1为不许分片，0为允许分片
第三位MF：DF为0时才有意义，MF=1时表示该序号之后还有分片，MF=0表示此片为最后一个分片。
片偏移（后十三位）：表示分片序号，以8字节为单位。
7.生存时间：每通过一个路由器减一，减为零则丢弃。
8.ip报文所承载报文类型：tcp——6 udp——17 icmp——
9.头部校验和：只校验首部。
10.源IP地址
11.目的ip地址
ipv6
3）TCP协议
用途：实现复用分用，流量控制，确认，拥塞控制等。
工作原理：
1.tcp三次握手建立连接：
为什么必须是三次握手：
如果是两次握手，考虑这样一种情况：主机1向主机2第一次发建立连接请求，由于链路较差，主机1未在定时器时间内未收到确认再次发起新的建立连接请求，主机2收到了新的请求，并回复确认成功建立了链接1。此时第一次也到达了主机2，主机2也会发送确认信号，又建立了一条连接2。主机1会通过连接1发送数据，发送后断开该链接，而连接2会一直存在，造成资源的浪费。
2.tcp四次挥手断开连接：
报文格式
wireshark协议解析：
与arp，ip类似与报文格式一一对应即可。
①端口号用于复用和分用
常用端口号为0~1023
| 应用程序 | FTP | TELNET | SMTP | DNS | TFTP | HTTP | SNMP | |
| 熟知端口号 | 21 | 23 | 25 | 53 | 69 | 80 | 161 |
② 序列号与确认号用于确认机制，确认机制和超时重传，保证可靠传输。
③ 窗口大小用于流量控制。
4）UDP协议
用途：实现分用复用，数据差错校验（不可靠传输，延时小）。
报文格式：
wireshark协议分析：
2.编程接口
原文：https://www.cnblogs.com/smll/p/12251275.html