计算机网络基本原理

一、网络在计算机中起到的作用:

1、网络的发展:

        独立模式: 计算机之间相互独立;

        网络互联: 多台计算机连接在一起, 完成数据共享;

        局域网LAN(Local Area Network): 计算机数量更多了, 通过交换机和路由器连接在一起;

        广域网WAN(Wide Area Network):将远隔千里的计算机都连在一起。(国家保密局内部的计算机也会组网,但不会连互联网)

2、网络的目的:

         实现数据在多个设备之间交换。

3、关于网络的知识都是关于数据该如何交换的知识:

         操作系统内部 + 硬件中已经做到的(学习这块知识是为了更好的交换数据)

         应用层(在自己的代码中如何做就可以交换数据)

4、网络上常见的设备:(组网/连网的设备)

         集线器(hub)、交换机(switch):组网

         路由器(route):连网(工作在局域网和局域网之间,交换数据)

二、协议:(游戏规则)

       协议是一种“约定”。计算机之间的传输媒介是光信号和电信号. 通过 "频率" 和 "强弱" 来表示 0 和 1 这样的信息. 要想传递各种不同的信息, 就需要约定好双方的数据格式。即需要事先规定一些规则,他们都按照一定的规则来发送。(真实的计算机网络中,主要采用分层 + 常见协议(标准协议))

1、OSI七层协议:

       OSI(Open System Interconnection)七层网络模型称为开放式系统互联参考模型。(理想中的分层,实际中没有用起来)

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

2、图解网络全景:

       计算机网络基本原理_第1张图片

       物理层:解决直接相连的结点的通信问题,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 (现在主要用于有线电视)、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;

       数据链路层:解决局域网内结点的通信问题,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(就是说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;

       网络层:解决跨局域网结点和结点通信的问题,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;

       传输层:解决的是进程到进程的通信问题,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;

        以上都是OS内部提供的机制,帮解决通信问题,例如,国家修好的路,可以帮解决货物从A家到B家;

        应用层:解决业务上的内容,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。

        计算机网络基本原理_第2张图片

  3、网络中数据的传输:

(1)物理层:结点间的传播,例如:

            网线:有电是1,没电是0;

            无线:电磁波,根据波形传递信号;

             灯:灯亮1,灯灭0.

(2)局域网内部:数据从A结点发送到B结点的过程,(数据链路层的工作)

          计算机网络基本原理_第3张图片

(3)在局域网内部,结点A的应用层是如何发送数据到结点B的应用层:

         A:应用层   ------>  数据链路层   :封装

         B:数据链路层    ----->  应用层  :解包  /  分用

计算机网络基本原理_第4张图片

(4)跨局域网的情况下(广域网/互联网),A结点的应用层如何把数据发送给B结点的应用层:

计算机网络基本原理_第5张图片 

你可能感兴趣的:(计算机网络基本原理)