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tags: 1101, lsa
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# Week 10(2021/11/25)
[TOC]

## wordpress
- PPA : 個人套件庫(Personal Package Archive)
> 可以下載這個壓縮檔 `.tar.gz`

>記得加`;`，才會知道指令結束

## TCP/IP 四層架構

明確規範網路上傳送封包的格式

> 五層協議的網路體系結構，方便學習網路原理，綜合OSI和TCP/IP

### link layer
#### 服務
- link 連接
- 只能傳給附近的人
- **move packages** between the Internet layer interfaces of two different hosts on the **same link**
> 要送到哪?

**MAC address (physical address)**
- size：6 bytes(48bits)
- 以 16 進位表示
> 
> 只寫網卡卡號的話，這種感覺就像你寄信住址只寫中山路13號
> 但全台灣有很多條中山路...
> 所以網卡卡號只能在一個小區域使用
- 1 張網卡, 一個MAC address
- 理論上是唯一,但會重複
- 只在區網使用 (若要寄給外網的人，需要將 MAC Address 轉成 IP Address)
- ARP: IP address轉為 MAC address
:::info
## MAC address
- 48 bits
- 第 1 bit 為廣播位址(0) / 群播地址(1)
- 第 2 bit 為廣域位址(0) / 區域位址(1)
- 3~24 bits 由 IEEE 決定如何分配給每一家製造商，且不重複
- 最後24 bits 由實際生產該網路裝置的廠商自行指定且不重複
- 區域網路位址(LAN Address)、Ethernet Address 或 Physical Address
:::
**LAN(local Area Network)**
- 連接住宅、學校等有線區域內電腦的網路
- Ethernet (乙太網路)
- Ethernet 為 LAN 中最為常使用的一種技術
- 相關規範由IEEE 訂定，收錄於IEEE 802.3 標準中
- 相關規範由IEEE訂定，收錄於802.3標準中


- broadcast 群播
> 安全問題
- 半雙工 (half-duplex)
> 資料傳輸方式
- 允許二台裝置之間雙向傳輸資料，但不能同時進行
- collision detection
- 偵測資料再傳送時有沒有和其他人撞到，如果沒有撞到-> 傳送成功
- **CSMA/CD**(Carrier Sense Multiple Access/**Collision Detection**)
- Carrier Sense
- 要送資料之前要檢查網路上是否有其他人在傳送訊號在跑
- Mulitiple Access
- access(連線)，好幾個人同時連接
- 一邊丟資料要一邊接收訊號，判斷丟出去的跟接到的一樣，以免有別人在丟資料
- **被動偵測**: 要傳資料的時候才開始偵測有沒有撞到
>
- 用於容易碰撞的網路環境
- 通常用於有線網路
> 同一條線
- **CSMA/CA**(Carrier Sense Multiple Access /**Collision Avoidance**)
- 主動**避免**碰撞
- 不易準確偵測是否有碰撞發生的環境 ex. 無線網路
:::info
### 無線網路
- 透過空氣中的電波傳輸資料
- 較容易受到干擾

- 傳輸裝置收到另外一個裝置傳送的資料，就要回傳一個 ACK Frame
:::
- 傳送步驟
1. 偵測是否有 idle
2. 是，則在等待一段時間(Interval Frmae Space,IFS)，並再次確認頻道是否idle
> 不同傳輸媒介的IFS不同
3. 若頻道仍idle就傳輸資料
4. 資料傳送完成後，傳送裝置會等待一小段時間接收確認封包(ACK)，有收到才代表成功，如果一段時機都沒有收到 ACK 就有可能是發生了隱藏碰撞，則傳輸端會重新傳送1次資料
- switch
- 可以建立 MAC address table
- 找目的地網卡在哪個port
- But table 是用學習的
- 傳送過資料的mac address會記錄進table之中
- 找不到就broadcast
- 每個port 都是獨立的collision domain
- 因為不會有碰撞問題，故不需要CSMA/CD
- 每一台主機隨時都可以傳送/接收(雙工) +switch 就不用 CSMA/CD
</br>

### Internet Layer
**IP Address**
- `ifconfig`
> 紅色框框: IPv6 的 IP
- `ip`
- `ip link show`
- 後面加網卡名稱
- `ip a`: 查看MAC
> 藍色框框: 網卡名稱
> 紅色框框: IP
- 32 bit `0/1` -> w.x.y.z
- 類似你家地址
- 應該早就用完了，所以有了IPv6，但是因為神奇的技術所以沒用完
> IPv4 能提供約 42.9 億個 IP，2018 1月全球上網人數已達 40.21 億
:::info
**IPv6**
- 主要是為了解決 IPv4 用完的問題
- 128 bit
- 表達形式一般採用32個十六進制數
:::
**IP 網段**
- [wiki](https://zh.wikipedia.org/wiki/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80)
- classful
- class A-E <br/>
HostID：該 Class 可以隨便發的；NetID：

> **class A 128.0.0.0** : 第一個byte是固定的(2進位: 前八個bit固定)<br/>
> ex:class A 範圍: **128**.0.0.0 - 128.255.255.255 <br/>
> **class B 128.0.0.1** 2進位:前面 16 bits 是固定的，後面 16 bits 可以隨意更動<br/>
> **class C 128.1.0.1**
> 2進位:只剩後面的 8 bits 可以更動，前面都不可以
- 預設 Net Mask
- A Class 的 mask 是 255.0.0.0
- B Class 的 mask 是 255.255.0.0
- C Class 的 mask 是 255.255.255.0
:::success
## 題目:
### 如何取各個 class的 net ID
- 真值表
|A|B|A∧B|
|:-:|:-:|:-:|
|0|0|0|
|0|1|0|
|1|0|0|
|1|1|1|
- class A 1.2.3.4 $\xrightarrow{要變成}$ 1.0.0.0
||1.2.3.4|
|-|-|
|轉乘二進位|00000001.00000010.00000011.00000100|
|AND|11111111.00000000.00000000.00000000|
|結果|00000001.00000000.00000000.00000000|

- class B 1.2.3.4 $\xrightarrow{要變成}$ 1.2.0.0
||1.2.3.4|
|-|-|
|轉乘二進位|00000001.00000010.00000011.00000100|
|AND|11111111.11111111.00000000.00000000|
|結果|00000001.00000010.00000000.00000000|
- class c 1.1.1.000000000 - 1.1.1.01111111
- 想算出 1.1.1.000000000
- 1.1.1.12/**25**
- 25 代表找 net ID 時，(2進位)先需要補幾個1 <br/>
:arrow_right: 11111111.11111111.11111111.10000000 <br/>
:arrow_right: net mask 就可以表示成 255.255.255.128

||1.1.1.12|
|-|-|
|轉乘二進位|00000001.00000001.00000001.00001100|
|AND|11111111.11111111.11111111.10000000|
|結果|00000001.00000001.00000001.00000000|

:::
- classless
- EX:
- IP 為 10.20.0.0/16
- mask = 255.255.0.0
- 10.20.0.0 ~ 10.20.255.255
- IP 00001010.00010100.00000000.00000000
- class B mask :11111111.11111111.00000000.00000000
- 網段 00001010.00010100.00000000.00000000
- 特殊網段
- `192.168.0.0/16` 家庭、小型
- `/` 後面的16 表示遮罩轉成二進位前面 16 bits 都是 1
- 
> 遮罩 netmask 255.255.255.0 $\xrightarrow{轉成二進位 }$ 11111111.11111111.11111111.00000000，可以看到前面有 24 個 1 <br/><br/>
> $\xrightarrow{可以表示成}$ 10.0.2.15/24 <br/>
> **如果遮罩相同代表在同一個網域下**
- `10.0.0.0/8` 大型區網，ex：學校
- `.0` 整個網段 (並非 router)
- `.255` broadcast
- 好用的工具
- [IP calculator](http://jodies.de/ipcalc)

#### 服務
- 決定傳送路徑(route)
- routing table
- `route -n`:
> 

:::info
`route` : 放置、新增、刪除從內核的 TCP/IP 的 routing table 去下指令

`iptables`：displays, adds, and deletes entries from Netfilter, the Linux kernal's packet filtering and manipulating subsystem. It handles NAT.
:::
### ARP (Address Resolution Protocol)
- address resolution (位址解析)
- IP address -> MAC address
- ARP Cache
- Layer 3的設備
- 儲存相對應的IP與MAC位址
- ARP table
- **broadcast** 廣播，要查詢的IP
- 附上自己的IP addr.& MAC addr.
- 更新發送者的 IP addr. & MAC addr. (自己的 ARP table)
- 回復 ARP reply (unicast)
- 漏洞
- **不會驗證**收到的ARP封包
- ARP Spoofing:
- 讓送至特定IP的流量被送到攻擊者所取代的地方
- passive sniffing(被動監聽)
- man-in-the-middle attack
- 篡改後再傳送
- 將封包引導到不存在的 MAC 地址，阻斷服務
- 因為傳送封包時，switch 是看 MAC 位址去傳送封包
- `arp`
- `sudo arp`
- 系統上目前的ARP紀錄: IP對應到的MAC address
> 

- `sudo arp -s <IP> <網卡?>` 新增 IP
- `sudo arp -s 192.168.1.1 3c:22:3f:5d:f6:77`
- 手動設定特定主機的 arp 紀錄
- `sudo arp -d <想要刪掉的IP>`
- `sudo arp -d 192.168.1.1`
- 刪除arp 紀錄

**ICMP(Internet Control Message Protocal)**
- 因為IP沒有太多控制，對控制回報不足，所以需要ICMP
- ping 回傳接收到封包，代表伺服器正常
- `ping lsa.kija.io`
- `ping <網址>`
- `traceroute`
- `sudo apt install traceroute`
- `traceroute <網址>`:
- 去這個網站沿路經過的路徑都列出來
- 試試看 `traceroute www.google.com`

**Conneting device**
- router
- 以 IP address 為基礎的 routing table
- 可以跨subnet一定要用router
- 安裝 `sudo apt install traceroute`
- `traceroute google.com`
- 可以看你送封包給 google.com 的沿路風光
:::success
作業
80 nginx (看到 wordpress)
8091 apache2
8092 lighttpd
先確認三台伺服器可以開啟
***詳細內容之後再說***
:::

### Transport Layer

### Application Layer

## OSI 七層