震惊！推广TCP/IP的理念竟然与推广普通话的理念相同？

前言

IBM推出SNA后，各厂也推出了网络协议标准。因协议不同，不同厂商的软硬件无法通信。于是，TCP/IP通信协议家族就登上了历史舞台（IETF主导），基于TCP/IP构建起了现代化的互联网体系（互联网 = IP网（Internet Protocol Net）= 互联协议网）。TCP/IP的协议规范也被各个厂商遵守，成为事实上的网络互通标准，逐渐成为了全世界应用最广泛的通信协议。很多其他类型的网络，例如电话网，也在向着这个体系靠拢，不断扩充着TCP/IP的家族。

这就好比普通话（汉语发音标准）。说不同方言的人，通过普通话，可以相互理解（可以把普通话和方言理解为协议，说话理解为通信，说话的内容理解为数据），因此，普通话也越来越发展。

OSI模型

同层对协议，上下有接口

同层对协议，上下有接口

OSI功能拆分

应用层

应用类型的协议，用户数据交换接口

表示层

进行设备特有数据格式与网络标准传输格式的转换，解决不同设备对于同一比特流不同理解的问题

会话层

通信管理，负责建立和断开通信连接，建立数据流动的逻辑（控制怎么使用建立好的连接，可以通过HTTP的session来类比此处，整个过程都是逻辑上的连接与断开，例如，我们的session过期了，那么只是不能访问管理程序了，登录程序还是可以访问的，也就是实际上的网络连接并没有中断，网络连接的真实中断和连接由传输层负责）

传输层

建立可靠（报错重发）传输逻辑通路，无需路由器参与

网络层

真正的数据发送层，负责寻址（网络内地址唯一）与路由选择，目标地址可以是多个网络通过路由器连接而成的一个地址，确保数据能够正确传输到目的地

数据链路层

负责物理层面的互联与节点间的通信传输，接收和发送具有意义的、封装成数据帧的0、1序列，这个数据帧可以理解为一个分段（segment），数据链路层发送和节收的就是这样的一个分段

物理层

真正的物理介质，设备带有MAC地址（Media Access Control介质访问控制），也可以理解为物理地址或者硬件地址，负责0、1比特流（也就是数据链路层的0、1序列）与电压的高低、信号灯的闪灭之间的交互，界定连接器和网线的规格，同时，还会将mac地址附加到数据头中

分层数据传输

每个分层上的协议规定了该分层中数据头的格式和数据头与处理数据的顺序

数据是如何经过路由器的

传输方式的分类

有连接比无连接安全，无连接比有连接高效

有连接（可靠）

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无连接（不可靠）

电路交换

一台机器独占整个电路，其他机器的链接需要等待之前的机器断开链接。无法支持并发。

分组交换（蓄积交换）

将数据分成多个数据包（Packet），按顺序排序后，分批次、分顺序发送，共享线路，支持并发。（数据头中写入了发送端、接收端的地址，并发情况下，也可以将数据发往各自的目的地，数据头可以理解为快递单快递单）

例如，要发A、B、C三个东西到Z，那么A、B、C都分多次发送，给人的感觉，就是A、B、C共享了线路，因为，每次这个发一点，那个发一点，Z上可以看到A、B、C的接收进度是共同增加的。

根据接收端数量分类

单播（Unicast），1对1传播
广播（Broadcast），1对N传播
多播（Multicast），组内1对N传播
任播（Anycast），组内1对1随机传播，例如，DNS根域名解析服务器

地址唯一性

在某个通信网络中，地址具有唯一性。

多播与任播的地址唯一性是通过创造临时唯一地址的方式实现的。例如，飞机上，病人突发疾病，空姐会说，有哪一位乘客是医生，我们需要帮助。那么，哪一位乘客是医生，就是临时地址。

地址的层次

ip地址有层次，MAC地址无层次

MAC地址生成规则

厂商会为每块网卡（NIC，network interface card），指定唯一的mac地址。根据制造商识别码、制造商内部产品编号、产品通用编号来生成唯一的MAC地址。

IP地址如何分层

IP地址由网络号和主机号组成，具有聚合性，网路号相同的IP地址在一个网段内。MAC地址寻址参考地址转发表（记录MAC地址的表）、IP地址寻址参考路由控制表（记录IP网络号和子网掩码），地址转发表会自学并自动生成，路由控制表根据路由协议自动生成。

网络的构成要素

设备	作用
网卡	使计算机连网的设备，也可以称作网络适配器、LAN卡、网络接口卡
中继器Repeater	从物理层延长网络的设备 中继器不能连接一个100Mbps和10Mbps的以太网，bridge和router可以。同时，中继器可以有多个端口，以支持更多的连接，但是，中继器无法做到无限扩大，10mbps的能用4个，100mbps能用2个
网桥Bridge/2层交换机（L2交换机）	从数据链路层延长网络的设备 ，能缓存mac地址，可以连接不同速率的网络
路由器Router/3层交换机	通过网路层转发分组数据的设备 ，根据ip地址类型缓存及分组IP地址，然后，再次发送，可以连接不同速率和不同类型的网络,并分担网络负荷。有的路由器还具有网络安全功能
4~7层交换机	处理传输层以上各层网络传输的设备 ，例如负载均衡器（F5）、带宽控制器、广域网加速器、防火墙等
网关Gateway	转换协议的设备 ，其实，路由器与网关行为相似，不过在OSI下，网关是网关，路由器是路由器。另外，代理服务器也是一种网关。防火墙也是特殊的网关。

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通信媒介与数据链路

bps = Bit Per Second，代表传输能力，因为使用光电新号传输，因此，每种物理介质上的速度基本恒定（电阻、光阻），这里的速度，指的是单位时间内传输数据的量是多少。也可以称之为带框，可以理解为，高速公路，车速基本120，但是8排车道的高速公路，肯定比4排车道的高速公路，通过更多的车。

另外，主机间由于cpu处理能力，网络拥堵程度，报文中数据字段的占有份额不同，机器所能处理的数据量也是不同的，这个实际的传输速率就是吞吐量。

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现代网络实态

1.骨干网、核心网 = 高速公路
2.边缘网络 = 收费站，关口，路由器或者交换机，
3.接入层、汇聚层 = 国道，省道

说说物理线路和逻辑线路

物理线路可以理解为 实体的高速公路
逻辑线路就是交通法规、信号灯、交警执勤等

说说LTE = 4G技术

LTE是3G向4G演变的过渡技术，是3GPP。下行300Mbps，上行75Mbps。LTE使用TCP/IP协议，处于经济因素，最初，对于语音使用CSFB（语音保持原来的网络）。现在，4G已经成熟，语音也使用TCP/IP进行传输了。

云

利用虚拟化技术，根据使用者需求，动态调整必要硬件资源的机制，就是“云”