1. IP的组成与分类
IP最小可以由0.0.0.0一直到255.255.255.255，这些数字中还可以分为Net_ID（网络号码）和Host_ID（主机号码）两部分，以192.168.0.0到192.168.0.255为例：
192.168.0.0 ~ 192.168.0.255这个C类网址说明：
11000000.10101000.00000000.00000000
11000000.10101000.00000000.11111111
|---------------Net_ID----------------|-Host_ID-|
在同一个物理网段内，主机的IP具有相同的Net_ID，并具有独特的Host_ID，那么这些IP群就是同一个网络内的IP网段。
注：当所有的主机都是使用同一个网络设备链接在一起，这个时候这些主机在物理设备上其实是连接在一起的，那么就可以称这些主机在同一个物理网段内了。同一个物理网段内，可以依据不同的IP设置，而设置多个“IP网段”。
（1）Net_ID和Host_ID的限制
在同一个网段内，Net_ID是不变的，而Host_ID是不可重复的，并且HostID是不可同时为0或者同时为1的，因为全部为0表示整个网段的地址（NetWork IP），而全为1则表示为广播的地址（Broadcast IP）
（2）局域网内通过IP广播传递数据
在相同物理网段的主机如果使用相同的网络IP的范围（不可重复），则这些主机都可以通过CSMA/CD的功能直接在局域网中用广播进行网络的链接，即可以直接网卡对网卡传递数据（通过MAC数据帧）。
（3）不同局域网在相同的物理网段的情况
在同一个物理网段内，如果两个主机使用不同的IP网段地址，则由于广播地址的不同，导致无法通过广播的方式来进行连接，此时需要通过路由器（Router）来进行连接，才能将两个网络连接在一起。
（4）网络的大小
党Host_ID的占位越大，即Host_ID的数量越多时，表示同一个网络内可用以设定的主机的IP越多。
2. IP的分级
A类： 0.XX.XX.XX ~ 127.XX.XX.XX
B类：128.XX.XX.XX ~ 191.XX.XX.XX
C类：192.XX.XX.XX ~ 223.XX.XX.XX
D类：224.XX.XX.XX ~ 239.XX.XX.XX
E类：240.XX.XX.XX ~ 255.XX.XX.XX
3. IP的种类与获取方式
IPV4只有两种IP的类别，分别是：
Public IP：公共IP，有Inter NIC统一规划的IP，这种IP才能连上Internet。
Private IP：私有IP活保留IP，不能直接连上internet的IP，主要用于局域网络内的主机连接规划。
私有IP也分别在A,B,C三个Class中各保留一段作为私有IP网段，分别是：
ClassA： 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
ClassB：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
ClassC：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
以上三个网段是预留使用的，所以并不能作为internet上边的链接使用，只作为内部私有网络的IP使用，有以下几个限制：
（1）私有IP的路由信息不能对外散播
（2）使用私有IP地址作为源或目的地址的数据包，不能通过internet来传送
（3）关于私有IP的参考记录（如DNS），只限于内部网络使用。
特殊的Loopback IP网段 -----lo网络
lo网络最初是被用来测试操作系统内部循环所用的一个网络。如果机器上没装网卡，但是又想测试下设置的服务器是否可正常工作，这时就可以使用这个回环网络了。
IP的获取方式：
（1）直接手动配置 -----向ISP申请固定IP的链接环境
（2）通过拨号获取 ------向ISP申请注册获取账号密码，链接ISP，ISP会根据他们自己的设置让你的操作系统获取正确的网络参数
（3）自动获取网络参数（DHCP） -----局域网会有一台主机负责管理所有的计算机的网络参数，你的网络启动时会主动向服务器要求网络参数，获取后，本地主机会自行设定好网络参数。
不管是上边那种获取方式，获取到的都是私有IP，无法架设网站。
4. 子网掩码（NetMask），子网与CIDR
1. NetMask ------NetID全为1，HostID全为0
Class A，B，C的子网掩码表示如下：
Class A：255.0.0.0，占8位
Class B：255.255.0.0 占16位
Class C：255.255.255.0 占24位
Network IP ------HostID全为0，子网的第一个起始IP，不可用作主机IP地址
Broadcast IP ------HostID全为1，子网的最后一个末尾IP，不可用作主机IP地址
通常使用如下方法表示一个网络：
Network/NetMask
192.168.0.0/255.255.255.0
192.168.0.0/24 <<==因为NetID共有24位
5. 路由的概念
两个网段的数据无法通过广播的方式传递数据了，此时就需要通过IP的路径选择（routing）功能了。使用route命令查询当前主机路由信息。
不同网络的数据传输：
（1）查询IP数据包的目的IP地址
（2）查询目的IP地址是否位于本机所在网络的路由表中
（3）查询默认路由（Default Gateway）
源和目的地址不在同一网络，首先源主机会先分析是否有其他符合的路由设置值，如果没有，则将数据发给默认网关。
（4）送出数据包到Default gateway后，不理会数据包流向
6. IP与MAC：网络接口层的ARP和RARP协议
internet上数据传输主要通过IP传递，但是链路层实际传递数据是通过以太网，以太网传递数据主要是通过网卡卡号（MAC），当我们需要了解某个IP配置于哪张以太网网卡时，我们的主机会对整个局域网发出ARP数据包，对方收到数据包，会把他们的MAC地址返回给我们，这样就可以传递数据了，我们会把IP和MAC对应关系保存在ARP table中，可使用arp命令查询ip/mac对应关系。
7. ICMP协议
ICMP的全称是Internet Control Message Protocol，因特网信息控制协议。ICMP是一个错误的检测和报告的机制，最大的功能就是可以确保我们网络链接状态与链接的正确性。ICMP也是网络层的重要数据包之一，也是纳入到IP的数据包中，也就是说ICMP也是通过IP数据包进行数据传递的。ICMP主要是通过ping和traceroute命令来检测网络的状态。
8. TCP/IP传输层
| TCP/IP | 相关通信协议 |
| 应用层 | HTTP，FTP，SMTP，POP3，NFS，SSH |
| 传输层 | TCP，UDP |
| 网络层 | IP，ICMP |
| 网络接口层 | LAN，WAN，ARP |
网络层的IP数据包只负责将数据送到正确的目标主机上去，但数据包会不会被正确接收，那就是传输层的任务了。
1. 面向连接的TCP协议
报头数据内容
（1）源端口与目的端口
（2）数据包序号(seq num) ----- TCP数据包过大时，大于IP数据包容许长度，就需要进行分段，这个数据包序号就是记录每个数据段的序号，以便数据接收端可以将TCP数据重组。
（3）回应序号（Ack num） -----当client收到这个确认码时，表示之前的数据包已经被正确的收下了。
（4）Data offset -----报文头中有个Options字段，这个字段的长度是非固定的，为了确认整个TCP数据包的大小，就需要这个标志来说明数据包字段的起始位置。
（5）Reserved ----保留字段
（6）Code（Control Flag）----- 包含6个bit
1）URG：紧急指针标志，为1时表示紧急指针有效，为0则忽略紧急指针。
2）ACK：确认序号标志，为1时表示确认号有效，为0表示报文中不含确认信息，忽略确认号字段。
3）PSH：push标志，为1表示是带有push标志的数据，指示接收方在接收到该报文段以后，应尽快将这个报文段交给应用 程序，而不是在缓冲区排队。
4）RST：重置连接标志，用于重置由于主机崩溃或其他原因而出现错误的连接。或者用于拒绝非法的报文段和拒绝连接请 求。
5）SYN：同步序号，用于建立连接过程，在连接请求中，SYN=1和ACK=0表示该数据段没有使用捎带的确认域，而连接 应答捎带一个确认，即SYN=1和ACK=1。
6）FIN：finish标志，用于释放连接，为1时表示发送方已经没有数据发送了，即关闭本方数据流
（7）Window（滑动窗口）
主要是控制数据包流量的，可以告诉对方目前本机的缓冲器（Receive Buffer）还可以接受数据包，当window=0时，代 表缓冲器已满，应该暂停传输数据。window的但是是byte。
（8）CheckSum（确认校验码）
数据发送前，会进行一个校验动作，并将校验值标注在这个字段上，接受者会对数据包再次进行验证，并比较校验 值， 符合的话，就接收，否则会认为数据损坏，要求发送端重发该数据。
（9）Urgent Pointer（紧急数据）
这个字段是在URG=1时才会产生作用，可以告知紧急数据的位置。
2. TCP的三次握手
A：数据包发起
当客户端想要对服务器连接时，就必须要发出一个要求链接的数据包，客户端随机选取一个大于1024的端口，然后在TCP的报文头中必须要带有SYN的主动链接（SYN=1），并记下发送链接数据包给服务器端的序号（SEQ NUM=10001）
B：数据包的接收和确认数据包传送
当服务器接到这个数据包，并且确定要接收这个数据包，就会开始制作一个同时包含SYN=1，ACK=1的数据包，其中的ack num时要给client确认用的，所以该数据会比A步骤里的seq num多一号（ack num=10001+1），我们服务器也必须确认客户端可以接收我们的数据包才行，所以也会发送一个seq num=20001的数据包给客户端，并且开始等待客户端给我们服务器端的响应。
C：回送确认数据包
当客户端收到服务端的ACK（10002）后，就能确认之前那个数据包被服务端正确接收了，接下来如果客户端也同意同服务端建立连接时，就会再次发送一个确认数据包ACK=1给服务器，也就是ack num=20002.
D：取得最后确认
在服务器收到带有ACK=1的且ack num=20002序号的数据包时，就能够建立起这次连接了。
3. 无连接的UDP协议
UDP的全称是User Datagram Protocol，即用户数据包协议。不提供可靠的传输模式，UDP传输过程中，接收端接收数据后，不会回复响应数据包给发送端，不需要进行三次握手，所以UDP传输较快，并且报头较少，所以可以携带更多的数据。
来源：CSDN
作者：愤世嫉俗2013
链接：https://blog.csdn.net/chen747936427/article/details/104290563