计算机网络 ——网络原理之初识

✨计算机网络 ——初识网络原理

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作者介绍:

作者:偷偷敲代码的青花瓷‍
作者的Gitee:代码仓库
✨✨我和大家一样都是热爱编程✨,很高兴能在此和大家分享知识,希望在分享知识的同时,能和大家一起共同进步,取得好成绩,今天大家进入网络编程的新章节,如果有错误❌,欢迎指正哟,咋们废话不多说,跟紧步伐,开始学习吧~

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1.初始网络

计算机网络,根据其规模可以分为WAN(Wide Area NetWork,广域网)和 LAN (Local Area NetWork,局域网).

1.1 局域网LAN

是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组.

局域网内的主机之间能方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间在没有连接的情况下，是无法通信的。

1.2 广域网WAN

广域网 (WAN) 用来连接远程 LAN。WAN 可能涵盖某个城市、国家/地区或全球区域。WAN 归运营商所有，企业付费使用运营商的 WAN 网络服务。

通过路由器，将多个局域网连接起来，在物理上组成很大范围的网络，就形成了广域网。广域网内部的局域网都属于其子网。

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2.网络通信基础

2.1 IP地址

概念

IP地址主要用于标识网络主机丶其他网络设备(如路由器)的网络地址。简单的来说,IP地址用于定位主机的网络地址。

格式

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）,通常用“点分十进制”的方式来表示，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数）

例如:

01100100.00000100.00000101.00000110=>100.4.5.6。

特殊IP

127.*的IP地址用于本机环回(loop back)测试，通常是127.0.0.1

本机环回主要用于本机到本机的网络通信（系统内部为了性能，不会走网络的方式传输），对于
开发网络通信的程序（即网络编程）而言，常见的开发方式都是本机到本机的网络通信。

2.2 端口号

概念

在网络通信中，IP地址用于标识主机网络地址，端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简
单说：端口号用于定位主机中的进程。

例如:类似发送快递时,不光需要指定收货地址(IP地址),还需要指定收货人(端口号)

格式

端口号是0~65535范围的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送及接收网络数
据。

注意事项

两个不同的进程，不能绑定同一个端口号，但一个进程可以绑定多个端口号。

2.3协议

概念

协议，网络协议的简称，网络协议是网络通信（即网络数据传输）经过的所有网络设备都必须共同遵从
的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互
通信交流。
简单的来说,协议 就是 计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种"约定",发出来的数据是啥样的格式,接收方按照对应的格式来进行解析。

图解协议的作用

2.4 五元组

在TCP/IP协议中,用五元组来标识一个网络通信:

1.源IP：标识源主机
2.源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程
3.目的IP：标识目的主机
4.目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程
5.协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式

2.5 协议分层

网络通信这个过程,其实很复杂,里面有很多的细节,如果就只通过一个协议,来约定所有的细节,这个协议就会非常庞大且复杂,更好的办法就是把一个大的协议,拆成多个小的,更简单的协议,每个协议,负责一部分工作~

举个打电话的例子:

在这个例子中，我们的协议只有两层；但是实际的网络通信会更加复杂，需要分更多的层次。

2.6 OSI七层模型

OSI 七层模型划分为一下七层:

2.7 TCP/IP五层模型

由于 OSI七层模型 只存在于教科书中,真是情况是 OSI 的简化版本,TCP/IP 五层(四层)网络模型

各层的含义:

1.物理层:网络通信中的硬件设备(网卡,网线…)
2.数据链路层:负责完成相邻两个设备之间的通信
3.网络层:负责点到点之间的通信。网络中的任意节点,到任意节点之间的通信,网络层负责这个两个点,规划出一条合适的路线
4.传输层:负责端到端之间的通信。(起点到终点)只关注结果,不关注过程
5.引用层:负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远
程访问协议（Telnet）等。我们的网络编程主要就是针对应用层

2.8 网络设备所在分层

1.对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容，也即是TCP/IP五层模型的下四层；
2.对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下三层；
3.对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下两层；
4.对于集线器，它只实现了物理层；

2.9 封装和分用

总结

“种一颗树最好的是十年前,其次就是现在”
所以,
“让我们一起努力吧,去奔赴更高更远的山海”

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