1.網路分層及各層的協議

• 網路可以由低向上分為物理層，資料鏈路層，網路層、傳輸層和應用層。五層協議。
• 物理層：負責計算機與外部光電訊號的傳遞，例如網線（hub集線器），光纖和wifi無線網路使用的電磁波均屬於物理層。物理層的能力決定了網路通訊的最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等相關效能。
• 資料鏈路層：負責在計算機內部兩個裝置之間的資料幀的傳送和識別。資料鏈路層的任務有：網絡卡裝置的驅動、幀同步、衝突檢測、資料差錯校驗等工作。ARP協議。交換機工作在資料鏈路層。
• 網路層：負責地址管理和路由選擇。IP協議中，通過IP地址來標識一臺主機，並通過路由表的方式規劃出兩臺主機之前的傳送路線。路由器工作在網路層。
• 傳輸層：負責兩臺主機之間的資料傳輸。相關協議：TCP 、UDP、ICMP協議等。

• 應用層：負責應用程式之間的共同。SMTP、FTP、Telnet、HTTP等。

• 常見的應用層對應埠號有
  ssh伺服器使用22號埠，
  telnet伺服器使用23號埠，
  http伺服器使用80號埠，
  https伺服器使用443號埠。

2.自主實現http伺服器程式碼

3.網路常用命令 和 TIME_WAIT狀態

1、ping命令

ping是個使用頻率極高的實用程式，主要用於確定網路的連通性。這對確定網路是否正確連線，以及網路連線的狀況十分有用。簡單的說，ping就是一個測試程式，如果ping執行正確，大體上就可以排除網路訪問層、網絡卡、Modem的輸入輸出線路、電纜和路由器等存在的故障，從而縮小問題的範圍。
ping能夠以毫秒為單位顯示傳送請求到返回應答之間的時間量。如果應答時間短，表示資料報不必通過太多的路由器或網路，連線速度比較快。ping還能顯示TTL（Time To Live，生存時間）值，通過TTL值可以推算資料包通過了多少個路由器。

(1) 命令格式

ping 主機名 、域名 、IP地址

ping命令的常用引數選項

ping IP -t：連續對IP地址執行ping命令，直到被使用者以Ctrl C中斷。

ping IP -l 2000：指定ping命令中的特定資料長度（此處為2000位元組），而不是預設的32位元組。

ping IP -n 20：執行特定次數（此處是20）的ping命令。

2、ipconfig命令

ipconfig實用程式可用於顯示當前的TCP/IP配置的設定值。這些資訊一般用來檢驗人工配置的TCP/IP設定是否正確。

3、arp命令（地址轉換協議）

ARP是TCP/IP協議族中的一個重要協議，用於確定對應IP地址的網絡卡實體地址。

使用arp命令，能夠檢視本地計算機或另一臺計算機的ARP快取記憶體中的當前內容。此外，使用arp命令可以人工方式設定靜態的網絡卡實體地址/IP地址對，使用這種方式可以為預設閘道器和本地伺服器等常用主機進行本地靜態配置，這有助於減少網路上的資訊量。

按照預設設定，ARP快取記憶體中的專案是動態的，每當向指定地點發送資料並且此時快取記憶體中不存在當前專案時，ARP便會自動新增該專案。

常用命令選項：

① arp –a：用於檢視快取記憶體中的所有專案。

② arp -a IP：如果有多個網絡卡，那麼使用arp -a加上介面的IP地址，就可以只顯示與該介面相關的ARP快取專案。

③ arp -s IP 實體地址：向ARP快取記憶體中人工輸入一個靜態專案。該專案在計算機引導過程中將保持有效狀態，或者在出現錯誤時，人工配置的實體地址將自動更新該專案。

④ arp -d IP：使用本命令能夠人工刪除一個靜態專案。

4、traceroute命令

掌握使用traceroute命令測量路由情況的技能，即用來顯示資料包到達目的主機所經過的路徑。

traceroute命令的基本用法是，在命令提示符後鍵入“tracert host_name”或“tracert ip_address”，其中，tracert是traceroute在Windows作業系統上的稱呼。

輸出有5列：

第一列是描述路徑的第n跳的數值，即沿著該路徑的路由器序號；

第二列是第一次往返時延；

第三列是第二次往返時延；

第四列是第三次往返時延；

第五列是路由器的名字及其輸入埠的IP地址。

如果源從任何給定的路由器接收到的報文少於3條（由於網路中的分組丟失），traceroute在該路由器號碼後面放一個星號，並報告到達那臺路由器的少於3次的往返時間。

此外，tracert命令還可以用來檢視網路在連線站點時經過的步驟或採取哪種路線，如果是網路出現故障，就可以通過這條命令查看出現問題的位置。
思考【測試大型網路的路由】：

（1）多嘗試幾次“ping www.sina.com.cn”操作，比較得到的新浪網的IP地址。如果兩次ping得到的IP地址不同，試考慮其中的原因（如考慮到負載均衡）。然後，針對這些不同的IP地址，執行“tracert ip_address”命令，觀察分析輸出的結果是否有差異。

（2）對於大型網路中的某站點進行traceroute測試，記錄測試結果。觀察其中是否出現第n跳的時延小於第n-1跳的時延情況。試分析其中原因（提示：可分別考慮時延的各個構成成分在總時延中所起的作用）。

（3）在一天的不同時段內，用traceroute程式多次測試從固定主機到遠端固定IP地址的主機的路由。試分析比較測量資料，觀察該路由是否有變化？如果有變化，該變化頻繁嗎？

5、nslookup命令

命令nslookup的功能是查詢任何一臺機器的IP地址和其對應的域名。它通常需要一臺域名伺服器來提供域名。如果使用者已經設定好域名伺服器，就可以用這個命令檢視不同主機的IP地址對應的域名。

（1）在本地機上使用nslookup命令檢視本機的IP及域名伺服器地址。

直接鍵入命令，系統返回本機的伺服器名稱（帶域名的全稱）和IP地址，並進入以“>”為提示符的操作命令列狀態；鍵入“？”可查詢詳細命令引數；若要退出，需鍵入exit。

（2）檢視www.haut.edu.cn的IP。在提示符後輸入要查詢的IP地址或域名並回車即可。

6、nbtstat命令

使用nbtstat命令可以檢視計算機上網路配置的一些資訊。使用這條命令還可以查找出別人計算機上一些私人資訊。如果想檢視自己計算機上的網路資訊，可以執行nbtstat -n，可以得到你所在的工作組，計算機名以及網絡卡地址等等；想檢視網路上其他的電腦情況，就，執行nbtstat -a ...，此處的...用IP地址代替就會返回得到那臺主機上的一些資訊。

7、netstat命令

學習使用netstat命令，以瞭解網路當前的狀態。

netstat命令能夠顯示活動的TCP連線、計算機偵聽的埠、乙太網統計資訊、IP路由表、IPv4統計資訊（對於IP、ICMP、TCP和UDP協議）以及IPv6統計資訊（對於IPv6、ICMPv6、通過IPv6的TCP以及UDP協議）。使用時如果不帶引數，netstat顯示活動的TCP連線。

下面給出netstat的一些常用選項：

① netstat –a：-a選項顯示所有的有效連線資訊列表，包括已建立的連線（ESTABLISHED），也包括監聽連線請求（LISTENING）的那些連線。

② netstat –n：以點分十進位制的形式列出IP地址，而不是象徵性的主機名和網路名。

③ netstat -e：-e選項用於顯示關於乙太網的統計資料。它列出的專案包括傳送的資料包的總位元組數、錯誤數、刪除數、資料包的數量和廣播的數量。這些統計資料既有傳送的資料包數量，也有接收的資料包數量。使用這個選項可以統計一些基本的網路流量。

④ netstat -r：-r選項可以顯示關於路由表的資訊，類似於route print命令時看到的資訊。除了顯示有效路由外，還顯示當前有效的連線。

上圖顯示的是一個路由表，其中：Network Destination表示目的網路，0.0.0.0表示不明網路，這是設定預設閘道器後系統自動產生的；127.0.0.0表示本機網路地址，用於測試；224.0.0.0表示組播地址；255.255.255.255表示限制廣播地址；Netmask表示網路掩碼，Gateway表示閘道器，Interface表示介面地址，Metric表示路由跳數。

⑤ netstat -s：-s選項能夠按照各個協議分別顯示其統計資料。這樣就可以看到當前計算機在網路上存在哪些連線，以及資料包傳送和接收的詳細情況等等。如果應用程式（如Web瀏覽器）執行速度比較慢，或者不能顯示Web頁之類的資料，那麼可以用本選項來檢視一下所顯示的資訊。仔細檢視統計資料的各行，找到出錯的關鍵字，進而確定問題所在。

• TIME_WAIT狀態
  在TCP連結斷開的過程中過程需要進行TIME_WAIT，以確保FIN和ACK被對方接受到，雙方均正確退出。
  TIME_WAIT的時間是2個MSL（段訊息最大生產時間），這樣可保證兩個傳輸方向上的報文段都已經消失，防止伺服器立刻重啟的過程中受到來自上一個程序遲到的資料。
  由於四次揮手的過程中主動關閉連結的一方最後要進入TIME_WAIT狀態進行等待，這時如果伺服器主動關機重啟的話，就會導致bind失敗的狀況，伺服器需要兩分鐘才能重新使用原來的埠號，這樣會在兩分鐘內就會出現巨大的請求失敗。我們需要讓它立刻重啟並且正常繫結原來的埠號，這時需要通過setsockopt函式設定SO_REUSEADDR為1，表示允許繫結埠號相同但是IP不同的多個socket檔案描述符。

4.TCP協議中保證可靠性的機制

• 確認應答機制
• 超時重傳機制
• 滑動視窗
• 流量控制
• 擁塞控制
• 延遲應答
• 捎帶應答

• 面向位元組流

• 粘包問題

5.網路常見的攻擊手法與原理

6.NAT技術與代理伺服器的區別 和 常見的代理伺服器

7.tcpdump工具的使用方法與常見選項

• 如何抓取tcp，udp，http，arp，dns報文？

深度閱讀本文件，理解各層作用，理解各層常見協議
程式設計實現基本的http伺服器程式碼
總結常見應用層對應埠號（http（80） https(443)）
總結網路常用命令，總結TIME_WAIT狀態
總結TCP可靠性保證都有哪些機制，各自保證可靠性當中的那些方面
調研網路當中常見的攻擊手法與原理
調研NAT技術與代理伺服器的區別，調研常見的代理伺服器都有哪些
調研tcpdump工具的使用方法與常見選項（重點如何抓取tcp，udp，http，arp，dns報文）