Linux网络编程_01_网络基础

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Linux网络编程_01_网络基础
Linux网络编程_02_socket套接字
Linux网络编程_03_应用层HTTP协议
Linux网络编程_04_传输层UDP和TCP协议
Linux网络编程_05_网络层IP协议
Linux网络编程_06_数据链路层MAC帧协议
Linux网络编程_07_多路转接

文章目录

    • Linux网络编程总目录(点击下面链接即可到达对应章节)
  • 一. TCP/IP五层模型
  • 二. 网络传输流程
    • 2.1 数据包封装和分用
    • 2.2 传输
      • 2.2.1 同网段传输
      • 2.2.2 跨网段传输
  • 三. 网络中的地址管理
    • 3.1 IP地址
    • 3.2 MAC地址

一. TCP/IP五层模型

应用层: 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

传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机

网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层

数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层

物理层: 负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的的同轴电缆、光纤, 现在的wififi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层

一般认为: 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;一台路由器, 它实现了从网络层到物理层;一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层;集线器, 它只实现了物理层;

Linux网络编程_01_网络基础_第1张图片

二. 网络传输流程

2.1 数据包封装和分用

  1. 不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报 (datagram),在链路层叫做帧(frame)

  2. 应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部(header),称为封装(Encapsulation),如下图

  3. 首部信息中包含了一些类似于首部有多长,载荷(payload)有多长, 上层协议是什么等信息

  4. 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,称为分用

Linux网络编程_01_网络基础_第2张图片

2.2 传输

2.2.1 同网段传输

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2.2.2 跨网段传输

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三. 网络中的地址管理

3.1 IP地址

  1. IP地址是在IP协议中, 用来标识网络中不同主机的地址

  2. IPv4协议的IP地址是一个4字节, 32位的整数,IPv6协议的IP是一个16字节,128位的整数

  3. 我们通常使用 “点分十进制” 的字符串表示IPv4的IP地址, 例如 192.168.0.1,用点分割的每一个数字表示一个字节, 范围是 0 - 255

  4. Pv6地址通常分为8组,4个十六进制数为一组,每组之间用冒号分隔,例如1a2b:1a2b:fe21:1a2b:0000:0000:0000:0000

3.2 MAC地址

MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点,长度为48位, 即6个字节。一般用16进制数字加上冒号的形式来表示,例如:08:00:27:03:fb:19 。MAC地址在网卡出厂时就确定了, 不能修改。

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