计算机网络原理

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提示：以下是本篇文章正文内容，Java系列学习将会持续更新

1. 网络层次结构

1-1 三种结构

1-2 OSI结构和TCP/IP结构的区别

两种模型的区别	OSI国际理论标准	TCP/IP行业事实标准
层数	有七层	有四层
通信模式	OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是传输层上只支持面向连接的通信	TCP/IP模型的网络层只提供无连接的服务，但在传输层上同时支持两种通信模式
数据封装	OSI模型数据封装必须具有完整的封装	TCP/IP支持跨层封装
模型来源	OSI先有模型，后有协议，先有标准，后进行实践；	一般用于理论 而TCP/IP则相反，先有协议和应用再提出了模型；一般用于行业事实生产
支持的协议	OSI支持多种网络层协议	TCP/IP仅仅支持IP协议栈（IPV4、IPV6）

1-3 数据在各层之间的传递

1-4 数据的封装和分用

不同的协议层对数据包有不同的称谓：

• 传输层叫数据段
• 网络层叫数据报
• 数据链路层叫做数据帧

 应用层的数据通过协议栈从上到下传输到网络上时，每一层都要加上一个数据首部，这就是数据封装。首部信息中包含了一些类似于首部有多长，有效载荷(有效载荷带边上次交付下来的数据)有多长，上层协议是什么等信息。
 数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理。

数据封装过程图：

数据分用：下一层向上一层交付数据，以太网驱动程序根据MAC协议将报头和有效载荷分离，根据首部中所包含上一层的协议决定交付给上一层谁，其他层也是一样的。

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2. 各层职责与设备

层次	主要职责	单位	物理设备
应用层	处理业务逻辑	报文、消息	网关
传输层	跨主机，进程to进程	报文，段
网络层	跨LAN，主机to主机	数据包	路由器
数据链路层	LAN内，主机to主机	数据帧	交换机、网桥、网卡
物理层	通信介质上的传输	比特	集线器、中继器、放大器

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3. 网络地址

3-1 MAC地址

 MAC地址：数据链路层使用, 也叫物理地址: 绑定在网卡上的一个地址(硬件地址)，MAC 地址是”绝对唯一”。

3-2 IP地址

 IP地址：在网络层，一个网络内部的IP地址，不应该重复。用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。

3-3 端口 (port)

 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。

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。

 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。

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4. 网络协议

4-1 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。

通常由三要素组成：

1. 语法：即数据与控制信息的结构或格式；
2. 语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；
3. 时序，即事件实现顺序的详细说明。

协议（protocol）最终体现为在网络上传输的数据包的格式。

4-2 各层上的协议

自上向下的层次	网络协议
应用层	HTTP：超文本传输协议 DNS：域名解析协议 FTP：文件传送协议 SMTP：简单邮件传送协议 SNMP：简单网络管理协议 POP3：邮件读取协议 Telnet：远程终端协议
传输层	TCP：传输控制协议 UDP协议：用户数据报协议
网络层	IP：网际互连协议 ARP：地址解析协议 ICMP：控制报文协议 IGMP：Internet组管理协议
数据链路层	PPP：点对点协议 Ethernet：以太网协议

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5. 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

五元组在网络通信中的作用，类似于发送快递：

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总结:
提示：这里对文章进行总结：
以上就是今天的学习内容，本文是计算机网络的学习，先了解了一些网络原理：三种网络体系结构、常见的网络协议，以及网络通信的五元组。之后的学习内容将持续更新！！！