计算机网络初识

目录

  • 一、互联网的最初来源
  • 二、网络的发展历程
  • 三、什么是局域网、广域网
  • 四、懂得概念,方能运筹
  • 五、两种分层方式
    • 1.OSI七种模型
    • 2.TCP/IP五层网络模型
  • 六、TCP/IP五层网络模型
    • <举个栗子
    • 1.应用层
    • 2.传输层
    • 3.IP层
    • 4.数据链路层
    • 5.物理层
  • 七、封装和分用

一、互联网的最初来源

在冷战时期,美苏争霸,大国中都拥有核武器,双方都知道,进行核打击,也必然会遭受到对方的对等报复,到时其双方核武器的爆发威力也足以摧毁地球。
我们知道发射核弹,需要三个部分,指挥人员、核弹发射井、网络(三者缺一不可);如果三者都可以保住,就可以实行核反击,然而最初的网络很简单,容易遭到破坏,因此美国人就研究如何让通信网络链路变得复杂,不易破坏。也就是在这个研究的过程中,人们发现发送邮件,进行日常通信变得便捷,就连王守yi用了都说香。随着越来越多的计算机加入到网络中,就逐渐演化成了今天最大的互联网(Internet)。也就是说最初用于军用的网络发展成了民用的互联网。

二、网络的发展历程

我们国家2000年左右开始发展互联网,对于前期的网络发展,相信大家都有过或多或少的经历,以打游戏来说,我们刚开始只能打一些单机游戏,比如踩雷、魂斗罗等等;上了初高中,我们去微机室的时候,把游戏(比如CS)拷贝到电脑上,在同一个微机室的同学就可以组团打,这就是通过网线进行组成了局域网;再后来,就有了网游,我们就可以和全国的玩家进行在线PK。到了2007年,乔布斯发布了苹果手机,开启了移动互联网时代,与此同时网游也逐渐走向衰落。
所以网络的发展经历了单机–》局域网–》广域网–》移动互联网

三、什么是局域网、广域网

1.多个机器连在一起,便构成了一个局域网。
如果有两台电脑,我们插一根线就可以使这两台电脑进行通信。如下
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如果有三台,我们就插三根网线进行连接
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于此同时,问题也随之出现,当计算机越来越多时,会使用n*(n-1)/2条网线进行连接,这无疑大大增加了成本,因此后面就发明了交换机和路由器!
通过交换机,就可以连接多台计算机进行通信,如下图所示
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由此交换机的功能:是组成一个局域网。
而路由器:则可以连接多个局域网,如下
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就是在交换机和路由器的反复连接下,连接了众多设备,使它们可以直接进行通信,变成了广域网。
其实广域网和局域网没有明确界限,可以说我们国家是一个大的局域网,也可以是一个广域网。

四、懂得概念,方能运筹

极其重要概念
协议:这是通信双方的一个约定,也可以说成是暗号,比如说相亲,为了不产生找错人的尴尬,双方可通过佩戴首饰或者指定穿搭来见面。
网络上传输的数据本质是光信号/电信号;(光是电磁波,无线网络也是基于电磁波进行通信的);在网络中传输的是二进制数据,也继而通过光信号/电信号来进行表示;在光信号中,我们假设高频代表1,低频代表0;在电信号中,我们假设高电平代表1,低电平代表0。不同的01组合就是我们要传达的信息,那么我们又怎么知道这个一串二进制代表什么意思呢?所以就要靠上面协议来进行约束。
网络通信极其复杂,单靠一个协议根本无法解决,所以人们化繁为简,拆分成多个协议来逐一解决。

五、两种分层方式

协议分层(每层都有很多协议,每层的协议的工作都差不多)
所以后面就有了两种分层方式

1.OSI七种模型

这是一种理论模型,在实际网络过程中并未使用。
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2.TCP/IP五层网络模型

这是我们目前所使用的网络模型,设计人员把OSI模型上面的三层合成了一种-应用层,下面四层不变。应用层是程序猿做的事情;传输层和IP层是操作系统的负责内容;而数据链路层和物理层则指的硬件设备。
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网络协议拆分,并分层之后,能给我们带来什么好处?
1.下层协议给上层协议提供服务,上层调用下层
2.解耦合,可以把同一层协议转换成其他协议,其他层感知不到。
举个栗子:我奶奶打电话只需要知道对方电话号码是多少,就可以自主通过电话机进行通信,根本不需要知道底层电话协议是什么,所以上层只需要调用下层提供的服务就可以。
再然后,一开始,我用的汉语沟通,后面我采用英语沟通,对于工作在底层电话协议的人,他们根本也不需要知道你用的什么语种沟通。

六、TCP/IP五层网络模型

为了充分理解各层的功能,可以用日常生活的直观感受来体验一下:网上购物。

<举个栗子

深夜,家住哈尔滨的小敏刷短视频,觉得主播讲解的防晒霜不错,便果断下单;于是,一场快递之旅就此展开。
商品自广东发货到哈尔滨,这是本次快递的起点和终点;那么高速公路就是基础设施,因为没有路车就开不走;有了基础设施,我们就要考虑一个路径,怎么走,因为广东到哈尔滨有多种路线,快递公司当然希望找一个最优路径,送到客户小敏手上;确认最佳路线后,接着再考虑到中转站的运输、到客户指定位置的运输是通过何种方式运输(飞机、货车、三蹦子等等)。最终快递到达小敏手上,心满意得的使用起来。
那么在上面的例子中,我们就可以通过类比来进行认识各层所完成的功能。

1.应用层

数据传输过去之后,具体怎么使用;这个就对应着小敏如何有效的使用防晒霜。

2.传输层

指两个点之间的通信(不考虑路径规划);这个就对应着广东-哈尔滨(起点-终点)。

3.IP层

指两个点之间的路径规划。对应着我们需要确认的最佳路线。

4.数据链路层

指相邻两个节点之间如何传输。对应着采用哪种运输工具运往下一站点。

5.物理层

网络通信的基础设施。对应着高速公路。
那么路由器就是工作在网络层,交换机则是工作在数据链路层;随着网络设备的快速发展,许多交换机也有了路由器的功能,路由器也有桥接的模式,相当于交换机。两者不再有明显的界限。

七、封装和分用

沿用上面的例子,所谓封装,我们可以理解我们在防晒霜层层加码的包装;所谓分用,则是在送到的时候,对层层包装撕掉,最终拿到防晒霜。
小a给小b发消息:hello;具体情况如下图:
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