图解TCP/IP 读书笔记（一）

最近借了本《图解TCP/IP》，看了下之后，感觉有必要记录下得到的东西，和自己的理解，与君共勉。

1.计算机网络的发展背景：

单机模式(只够吭哧吭哧的完成计算任务时)--->

互连模式(计算机总算有余力了，大家也需要共享信息和即时传递消息)--->

互联网络(小范围网络开始聚集，形成互联网社会生态)

其发展个人觉得还是以技术的更新为铺垫的。

2.计算机与网络发展的7个阶段

1）批处理(事先准备好执行的程序和数据，批量处理)

2）分时系统(多个终端一个计算机，模拟一人一机的使用场景)

3）计算机之间的通信(数据共享和分布式计算)

4）计算机网络的产生(分组交换技术的实现，让互联更加现实便捷)

5）互联网的普及

6）互联网技术为中心的时代

7）从单纯连接到安全的建立连接(信息安全越来越重要)

 3.协议

协议相当于网络通信中的“约定”，

---->不同的厂商为了能自身设备的通信规定了各自的协议

--->不同的厂商协议不同无法通信

---->协议标准化(OSI，TCP/IP)

4.协议分层与OSI参考模型

在这一小节学到了两个后续需要注意的关键概念。在OSI模型或者TCP／IP模型中，每一层都是从自己的一层获取到数据然后为自己的上一层提供服务。

同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”；

上下曾之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”；

注意，这里的协议是分层的，所谓分层即上下层其实是独立，上层并不关心下层是如何实现的，同一层的计算机A可以通过协议和另一台同层的计算机B进行交互。(看到这里，总感觉是和现实社会的阶级是一样的，同一个阶级的才能做到真正的理解和体会，才能真正的平等拟定“协议”。上层提供的服务肯定更高级但是必定是依赖于下层的，所以上层对下层只会是一种需要的关系，能提供功能即可，因此这里上下层的交互称作"接口"也是相当贴切的。大家也可以体会下～)

计算机 A                                          计算机B

第N层         <--------协议---------->   第N层

    ||接口             ||接口

第N－1层   <--------协议---------->   第N－1层

    ||接口            ||接口

...                 <--------协议---------->   .......

第1层          <--------协议---------->     第1层

    ||接口            ||接口

－－－－－－－－－物理电路－－－－－－－－－－－－－－－－

OSI的其他概念

OSI参考模型中定义了每一层的“作用”，然而定义每一层“作用”的是“协议”。“协议”是约定其具体内容为“规范”，也即我们日常所使用的就是遵循各个协议具体“规范”的产品和通信手段。我个人理解，这里的协议即抽象的每层的意义和作用，即具体实施即规范用来进行规定每层的具体的实现流程保证每层能够真正实现和通用。

应用层     针对特定应用的协议[例如电子邮件，远程登录，文件传输]

表示层     设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换[接收不同表现形式的信息，例如文件流、图像、声音等]

会话层    通信管理。负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路）。管理传输层以下的分层。[管理连接何时建立、断开、维持多久]

传输层     管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输（确保数据被可靠地传送到目标地址）[主要负责搞清是否有数据丢失]

网络层     地址管理与路由选择[经过哪个路由传递到目标地址]

数据链路层     互联设备之间传送和识别数据帧[数据帧与比特流之间的转换]

物理层     以 0 1代表电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。[比特与电子信号之间的切换]

5、传输方式的分类

1)面向有连接型和面向无连接型

书中举了两个形象的例子，传输数据就像运送货物，如果货物在一条深沟的两岸要传输，那么有两种方式：一种，是建立一条滑索，然后货物直接通过滑索送过去；第二种，是将获取装袋，然后扔过去。显然第一种是可以知道货物是否送达的，只要对方通过索道将索道的钩子传回来；第二种，数据丢过去了，但是是否一定收到那就看人品了。

2)电路交换和分组交换

其实也可以举个类似的不太恰当的例子，三支部队到要即使获取到长江的对岸，现在只有两座过江大桥。如果大家都抢着过去，肯定是其中一支会占着桥，让自己人全部过去后才让其他两支部队过去。但是如果想要三支部队协同作战，几乎同时到达，那么将三支部队人都打散然后混合过江即可。

这里独自霸着桥，等自己部队过完才让别人过的运输方式，就是电路交换；而将不对人打散，混合过江的运输方式，就是分组交换。

3)根据接收端数量分类

单播，即1对1

广播，即1对所有其他[例如电视播放，电台]

多播，即1对多，这里的多指限定范围的多个对象[例如电视会议、远程会议]

任播，即1对任意一个.这个比较陌生[例如DNS根域名解析服务器]

6.地址具有唯一性，用于确定一个通信主体。
地址具有层次性，用于更加快速的在多个地址中进行定位。
MAC地址虽然有制造商识别号、产品编号以及通用编号等信息，但是对于寻找地址没有起到任何作用，所以不能算有层次的地址，还是要靠IP地址。
IP地址，一是由网络号和地址号组成，不同网段可以由网络号来识别。另一方面，网络号相同的主机在组织结构、低于分布上都是比较集中的也未寻址带来了方便。


7.网络的构成要素
网卡                                    使计算机联网的设备
中继器                               从物理层上延长网络的设备
网桥/2层交换机              从数据链路层上延长网络的设备
路由器/3层交换机         从网络层转发分组数据的设备
4～7层交换机                 处理传输层以上各层网络传输的设备
网关                                    转换协议的设备
网卡作为最底层的传输的物理设备，肯定是要和网络媒介相适应的，例如无线网络，显然要用无线网卡；有线网络，则用有线网卡。其本身是没有什么需要解释的。
需要注意的中继器和网桥的区别，这两个的区别我之前一直不清楚，而且物理层和数据链路层着两层在相当长的一段时间内，我根本没发区分清楚。但是在本书中解释的很详细。还是先说说我现在对物理层和数据链路层的理解：
物理层，说穿了就是单纯发送和接受0和1数据的一层协议，在这一层没有帧的概念。简单概括，单纯发送数据，不做任何判断的一层，可以认为是生产粮食的农民。
数据链路层，管理发送的最基本的数据帧，识别这些数据帧。最关键的是他具有数据存储的功能，能够存储转发，所以可以将数据从一处整理好后再发送到另一处。还可以有地址自学机制和过滤功能来控制网络流量，换句话说这一层具备了做判断和决策的功能，可以看作是乡长或者粮食局局长，有权对粮食进行分发调运。
了解这两层之后，再来看中继器，中继器既然是从物理层延长网络，显然只能维持原有网络速度，中继器连接的两端网速是一定的，当然媒介也很可能相同，但是不一定就一定完全相同。网桥，既然可以识别数据和存储，就可以连接两个速度不同的链路，并且也不限制连接网段的个数，其连接的传输媒介不一样的可能性更大。