Linux 网络基础之端口、域名、DNS、网关

1.端口

在网络技术中端口号分为物理端口号和逻辑端口号两种，物理端口号就是计算机物理存在的端口，逻辑端口号用于区分服务的端口，TCP/IP协议中，端口号的范围从0到65535，用于浏览网页的端口号为80端口，用于文件传输的FTP服务的端口号为21，用于邮件服务的端口号为25（发送）和110（接收）。

在osi七层模型中，传输层会打包对应的包头，决定是TCP包头或者UDP包头，包头里面就有端口号信息，例如，当知道IP地址以后，还不知道该使用什么服务时，也就不知道该发往计算机的哪一个端口，计算机也就不知道启动什么服务

**常见端口号都是已经预留的，不会被其他程序占用、
使用netstat -an命令查看网络状态以及地址信息**
netsta
如图，命令的结果会列出本机IP地址以及端口号，如图中tcp 1 0 10.129.54.49:46742 123.58.182.208:80 CLOSE_WAIT，：46742为端口号，本机的46742端口连接到了123.58.182.208计算机的80端口
Listen状态代表监听，ESTABLISHED代表链接，CLOSE_WAIT和TIME_OUT代表超时

2.域名

互联网服务器的唯一标识，如www.google.com，域名不区分大小写

域名的等级： 顶级域名、二级域名、三级域名等，树状结构，最多可以由127个层级

hostname：www.google.com和google.com都是hostname，但是com不是hostname
根域名：DNS系统是一个树状层级结构，树根是根域，根域没有名字，DNS系统中用空字符串表示，例如：www.google.com.（现在的DNS系统多数不再.来作为域名的结尾），全球总共只有13组根域名服务器，名字是[a-z].root-servers.net，10组在美国，剩下三组分为位于瑞典斯德哥尔摩(i)，荷兰阿姆斯特丹(k)，日本东京(m)。
顶级域名：域名空间分成两个部分，一部分是二个字母表示的国家域名和gov，edu，com，mil，org，net，int七个组织用域名
二级域名：二级域名是指顶级域名之下的域名，在国际顶级域名下，它是指域名注册人的网上名称；在国家顶级域名下，它是表示注册企业类别的符号。我国在国际互联网络信息中心（Inter NIC）正式注册并运行的顶级域名是CN，这也是我国的一级域名。在顶级域名之下，我国的二级域名又分为类别域名和行政区域名两类。类别域名共7个，包括用于科研机构的ac；国际通用域名com、top；用于教育机构的edu；用于政府部门的gov；用于互联网络信息中心和运行中心的net；用于非盈利组织的org。而行政区域名有34个，分别对应于我国各省、自治区和直辖市。（引自百度百科）
三级域名（主机名）：为二级域名的子域名，可以使自己规定的，如万维网www 三级域名一般都是免费的

3.hosts文件

Ubuntu 查看hosts文件：gedit /etc/hosts

# Modified hosts end

127.0.0.1   localhost
127.0.1.1   Ubuntu
192.168.7.141 www.example.com

hosts文件通常用于补充或取代网络中DNS的功能,但是其只是做静态IP和域名对应，理论上你可以通过hosts配置号所有的IP地址和域名，那么计算机可以不需要通过DNS服务去解析域名，从而直接从本地hosts文件读取，但是IP地址光C类地址就有2^24×(2^8-2)大多49亿个，如果全部放在hosts文件中，hosts文件读取过程就已经耗费了大量时间了

简单的翻墙就是通过hosts直接讲IP地址与域名对应达到翻墙作用的

4.DNS

DNS：Domain Name System的缩写，是一项互联网服务，用于解析域名服务，使人更加方便的访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53号。每一级域名长度限制是63个字符，域名总长度不能超过253个字符。

DNS解析过程:

假设一台计算机现在接入了互联网，首先会检查浏览器缓存是否含有对应域名的记录，其次是本地hosts文件，最后，如果前面两个过程都没有查询到，那么ISP（互联网服务供应商）为其分配一个DNS服务器，这个服务器不是权威的13DNS服务器里的，而是一个代理的DNS解析服务器，由它为计算机进行迭代权威服务器返回的应答，最终吧IP得知返回个计算机
计算机向代理DNS服务器发送域名解析请求，代理服务器接收到请求以后，同样会首先查看服务器本身缓存中是否有该域名的IP地址
如果由将直接将IP地址发送给计算机，如果没有将直接访问根域名服务器（Root Server）请求解析
跟服务于将会根据域名返回一个顶级域名的IP地址，例如域名为www.google.com，根域名将返回com顶级域名的服务器IP地址
代理服务器再向com服务器发送域名解析请求，com服务器将其下属的google二级域名所在服务器IP地址发送给代理服务器，代理服务器将地址返回给主机
同上迭代三级域名的IP，知道完全解析完整IP，迭代结束

DNS查询类型

从查询方式划分：

递归查询：计算机向代理服务器发送域名解析请求，代理服务器返回结果的过程是一个递归过程，要么返回解析成功后的地址，要么返回error信息，在递归过程中允许代理服务器向根DNS服务其发送解析请求
迭代查询：根域名服务器逐层向下进行查询，迭代查询的结果不应定是目标IP与域名的映射，也可以是其他域名服务器的地址

从查询内容划分：

正向查询是由域名查找IP地址、反向查询是由IP地址查询域名

5.网关

网关：用于连接局域网和Internet。网关也经常指把一种协议转成另一种协议的设备
网关和路由器的区别：网关不具体指某一类产品，只要是能链接两个不同网络的设备，都可以称为网关，路由器（非家用路由器）则是实现路由寻找和转发的特定类产品，路由器能实现网关的功能，两个概念不同

局域网通信： 两台计算机都连接在同一个交换机下，mac地址则起到了IP的作用，通信过程中，交换机发现mac地址已经注册在自己的某一个端口下，将会直接将数据报发送给目的计算机

不同网段（网络）通信：当需要连接外网通信时，数据报会被交给网关（也可能是是路由器），由网关进行IP包头的打包处理，进行通信，网关的作用就是负责网络层的工作，将不同网段链接起来

网关的作用：
1. 在所有内网计算机访问的不是本网段的数据报的时候使用
2. 网关负责将内网IP转换为公网IP，将公网IP转换为内网IP

在进行局域网通信的时候，不需要网关和DNS服务，但是公网通信的时候，缺一不可，网关将内网IP转换为公网IP，DNS负责解析域名