【网络】5G网络通信和计算机网络参考模型

通信： 有来有回

1、建立连接
2、确认身份
3、建立通话、会话或其他活动

5G协议

分层思想
OSI参考模型
TCP/IP协议族
数据封装与解封过程
层间通讯过程
3GPP规范及5G空口协议

通信：人与人，物与物，人与物之间通过某种媒介和行为进行信息传递与交流
网络通信：终端设备之间，通过计算机网络进行的通信

ip地址    （家庭住址）    192.163.233.21
mac地址    （身份证）    物理网卡的地址（ipconfig），全球唯一的设备标识

路由器    网络地址转发

淘宝下单--付费--发货地址（可以是任何地方）---警官学校---号码（mac地址）

               数据        
计算机A---------路由器---------网络上-------192.168.233（运营商处理）--------路由器------终端B

转发：过程中根据ip地址
最终确认：通过mac地址

数据通信方式：

单播：一对一，（相当于私聊）
组播：一对多，（相当于群聊）
广播：一对所有

网络相关的常用术语：

物理拓扑：设备之间的连接关系
数据载荷：实际传递的信息，传递的实际信息
数据头部：区分不同的应用程序，找到数据的接受者
数据尾部：确保数据的完整的，保证数据的完整性
ip地址：设备目前所在位置的逻辑上的地址
mac地址：设备编号，全球唯一的编号
网关：转发不同网段的数据（离终端最近的设备就是网关，通常是路由器或者三层交换机靠近终端的那个端口）（担任中介，介绍人的作用）
    交换机：提供给更多终端设备的接口，可以连接多个终端
    路由器：选择最佳路径转发到你的目的地址

网络分类：

网络覆盖的范围：
局域网：小范围的网络，校园网、企业网
城域网：城市范围内的网络
广域网：全国、全球、Internet

网络分层：

将复杂的流程的分解为几个功能单一的子过程
使整个流程更加清晰，将复杂问题简单化
更容易发现问题并及时解决问题

必要性：
1、计算机的网络中有许多硬件、软件、协议，它们交织起来组成了一个复杂的系统，
    组织、设计、实现计算机网络是一个很大的挑战，必须是要有科学有效的方法

7层：ISO模型

1、划分方法

网络的各层之间相互独立，每一层次都有一个独立的功能，
每一层之间的功能是环环相扣的，上一个功能可以为另一个功能提供必要的服务，形成系统的层次结构
提高工作效率，相同或相近的功能仅在一个层次中实现
每一层只为相邻的上一层提供服务

应用层：网络服务与最终用户的一个接口
            （人机交互的界面）
表示层：数据的表示、安全、压缩
            （翻译，将人类语言翻译成计算机可以识别的二进制语言，进行安全加密和数据压缩）
会话层：建立、管理、终止会话
            （允许不同机器上的用户建立会话关系）
传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流量监控和差错校验
            （在同一软件的两个端口进行数据传输，传输层都是端到端）
                端到端：端口对端口之间的数据传输
                点到点：主机和主机之间的通信
网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
            （知道ip地址后，在网络层进行最佳路径的数据传输）
数据链路层：建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
            （确认身份，数据完整，接着往下走）
物理层：建立、维护、断开物理连接
            （变成信号传输，bitliu，）

        数据到达主机后，会有一个逆向过程
        物理层--数据链路层--网络层--传输层--会话层--表示层--应用层，数据到达

7层：osi模型；统一标准ISO
            osi是一个体系结构

5层：tcp/ip模型
    tcp/ip是传输控制协议、网际协议的简称
    不是一个体系，tcp/ip五层是一系列协议的集合，tcp/ip协议簇

tcp/ip协议：实质上定义协议的只有三层
网络层：tcp/ip定义了IP（网际协议）
网际协议：ARP，RARP，ICMP，IGMP
        ARP：地址解析协议
            根据IP地址获取物理地址（mac地址）
            主机发送信息时，包含目标ip地址的ARP请求广播到局域网上的所有主机，目标主机回应
            收到消息后，确定了目标地址的物理地址（mac地址），把目标地址的ip地址和物理地址存入到本机的ARP缓存中，并保留一定时间

        RARP：逆地址解析协议
        ICMP：网际控制报文协议
            ping测试主机是否可达，路由是否可用网络消息
        IGMP：网际组管理协议

应用层：
    http：超文本传输协议
    ftp：文件传输协议
    DNS：域名系统
    ssh：远程访问控制协议

传输层：
    tcp：传输控制协议
    udp：用户数据报协议（常用于直播）
    tcp更加稳定可靠，udp传输的效率更高

物理层：    由底层网络协议定义

物理层和数据链路层没有定义任何特定的协议
支持所有标准的专用的协议，网络：局域网，城域网，广域网

数据的封装

应用层				上层数据
传输层			tcp头部	上层数据	数据段
网络层		IP头部	tcp头部	上层数据	数据包
数据链路层	mac头部	IP头部	tcp头部	上层数据	数据帧
物理层					比特流

数据的解封

常用设备：

个人计算机，微信，qq，浏览器        应用层
路由器：网络层设备
交换机：数据链路层，传统概念，基于mac地址进行二层数据帧交换（二层==数据链路层）
网卡：物理层设备，硬件防火墙