链路层
链路层：负责相邻设备之间的数据传输。
相邻设备：连接起来的两个设备就是相邻设备。
一个路由器有可能连接了很多设备，也就是说一个设备可能有很多相邻设备。那么如何识别相邻设备呢？
相邻设备的识别通过物理网卡的硬件地址进行识别。
物理地址：MAC地址 unit8_mac[6]–无符号6个字节的整数
以太网协议格式：
- 6字节源mac地址/6字节目的mac地址：标识从哪个设备传输到哪个设备
- proto：上层网络层协议类型，用于数据分用
- data：网络层的报文数据
- CRC：校验和数据帧尾
一块网卡封装了以太网帧以后（包含源mac和目的mac以及上层协议），将数据帧广播给与自己相连的设备，收到数据的网卡，查看mac地址是否是自己的。若是自己的，则接收上来。若不是，则直接丢弃。
怎么知道对方的mac地址是多少？
ARP协议：介于网络层与链路层之间的协议。协议中既包含IP地址还包含MAC地址。通过IP地址获取MAC地址。
向相邻设备广播arp请求（包含有对方的IP地址和自己的信息），相邻设备收到arp请求之后，进行解析。查看目的端IP地址是否与自己相符合。若不符合则直接丢弃。若符合，则组织arp应答，填充自己的mac地址回复给对方。
获取到对方的mac地址之后，会将mac地址与IP地址对应的关系缓存一段时间（20-30分钟）。为什么要缓存一段时间？因为IP地址是动态分配的。
ARP局域网欺骗攻击：恶意主机收到arp请求之后，直接回复arp应答，伪装自己是指定主机。
MTU：
MTU：最大传输单元–限制链路层数据帧大小–主要限制网络层IP报文的长度
MSS：最大数据段大小–应用层交付给传输层的数据大小
- 假设mtu=1500.请问mss是多少？
mss=mtu-40=1460
mss是tcp协议中特指的信息。最大数据段大小都是以最小头部大小进行计算的。而tcp和ip协议报头都是最小20字节。
udp的mss就是mtu-28.因为udp报文长度是固定的8字节。
mtu对于tcp协议的影响：
tcp传输，在三次握手的时候，就会通过mtu计算自身的mss。并且进行双方协商，每次都只从发送缓冲区中取出不超过mss大小的数据进行传输。因此我们通常会说：tcp在传输层会自动进行数据分段，因此在网络层不会进行数据分片。
mtu对于udp协议的影响：
因为udp的传输层并不会计算mss，只要数据大小小于64k-28。数据都能发送。但是受限于mtu。有可能会在网络层进行数据分片，将一个完整的大报文，分片成为一个个小的数据片发送，到达对端之后再进行分片重组。
因为udp并不保证可靠传输，意味着一个完整报文中若有一个分片出问题，则整个报文都会被丢弃。也就意味者udp传输的时候，分片越多，传输出问题的几率就越大。
因此程序员编写udp传输程序在应用层的时候，就要考虑mss问题（sendto给予的数据大小最好不要超过mss大小），尽量减少分片概率。
其他典型协议及技术：DNS/ICMP/NAT/NAPT/代理
-
DNS：domain name system 域名系统–用于进行域名解析，通过域名获取IP地址的系统
域名：www.baidu.com–服务器的名称 -
域名解析服务器：采用分布式存储
域名解析服务器进行了层级划分，并且遍布世界各地。增加了容灾能力，提高了性能压力。 -
域名服务器的层级划分：根域名服务器（向权威机构授权）
域名的等级划分：顶级域名（.com/.org/.gov/.edu…/.cn/.jp…）
二级域名（.baidu.com/.qq.com）
三级域名（docs.qq.com）
…
域名的解析流程：
zhidao.baidu.com
- 1.查看浏览器缓存
- 2.解析host文件
- 3.向本地dns服务器发送请求
- 4.请求根域名服务器
- 5.请求.com域名服务器
- 6.请求.baidu.con服务器
浏览器中输入url回车之后会发生什么？
1.域名解析，得到服务器IP地址
2.根据http协议格式组织http请求数据
3.搭建tcp客户端，与服务器建立tcp连接，发送http请求数据
4.等待服务器响应，进行解析，解析后将正文数据显示在浏览器上
icmp：这是一个网络层协议，用于进行网络探测。通过发送icmp请求要求对方进行回复。
- ssh使用22号端口，telnet使用23号端口，ping使用多少端口？
ping这个工具通过icmp协议实现，而icmp是网络层协议，不涉及端口。
NAT/NAPT：
-
NAT：网络地址转换计数
NAT服务会将流经网关设备的数据的源IP地址修改为自己的IP地址然后转发出去。实现大量私网主机使用同一个对外IP地址进行上网（若不修改源IP地址，则源IP地址是一个私网地址，对方收到之后进行回复，对方收到之后无法进行回复）。
公网的设备只能找到公网地址，是找不到私网地址的。
因此进行源IP地址替换，目的是为了让对方回复的时候，回复到自己的网关设备上，然后网关设备再转发给自己。
但是同一个私网中，有可能同时有很多主机都访问同一个服务器，回复之后，网关设备如何选择给谁转发？ -
NAPT：进行地址映射
NAPT对流经的数据进行修改源地址并转发的时候会记录对应地址关系
192.168.122.132:8000/32.23.32.32:9000->23.23.23.23:80
192.168.122.133:8000/32.23.32.32:9001->23.23.23.23:80
代理：
代理和NAT区别：
NAT服务通常部署在网关设备上，运行在网络层，进行源地址替换。目的主机一直是指定服务器。
代理服务是一种应用，可以部署在任意设备上，运行在应用层。目的主机首先请求代理服务器，是为了让代理服务器替自己请求。