2023年5月23日上课内容 第一章:揭开5G的神秘面纱（1）

一、通信

前言：什么是网络（网络的定义）：计算机或者网络设备通过有形或者无形的媒介（如无线）连接起来按照一定的规则进行通信的集合。

通信:有来有回
1、建立连接
2、确认身份
3、建立通话，会话、其他的活动
1.1.通信：人与人，物与物，人与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流
1.1.1网络通信：终端设备之间，通过计算机网络进行的通信。
1.2 IP地址：家庭住址 到不同的地方连接不同的网络（会变化）
例如：192.168.233.21
1.3Mac地址：全球唯一设备标识，指的就是我们的物理网卡 电话号码（身份证）

例子：淘宝下单----付费----发货地址（可以是任何地址 警官学校）----警官学校----号码 （Mac地址）

        数据123          快递小哥=路由器 IP地址
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：IP地址转发
最终确认：Mac地址

1.4数据通信方式：
单播：一对一，私聊
组播：一对多，群聊
广播：一对所有

二、网络

2.1网络相关的一些常用术语：（现在了解即可）
2.1.1物理拓扑：设备之间的连接关系
2.1.2数据载荷：实际传递的信息，传递的实际信息
2.1.3数据头部：区分不同的应用程序，找到数据的接受者
2.1.4数据尾部：确保数据是完整的，保证数据的完整性
2.1.5IP地址：设备目前所在位置逻辑上的地址
2.1.6Mac地址：设备编号，全球唯一的编号
2.1.7网关：转发不同网段的数据（距离终端最近的设备就是网关，路由器或者三层交换机）

2.1.8交换机：提供给更多终端设备的接口，连接多个终端

2.1.9路由器：选择最佳路径转发到你的目的地

2.2网络分类：
2.2.1按覆盖范围分：
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

2.2.3网络分层的必要性：
计算机网络中，许多硬件，软件，协议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，
必须要有科学有效的方法

三、七层参考模型：

统一标准iso（国际化标准组织ISO）
3.1 7层模型划分：
1、划分方法：
网络的每一个层次都是一个独立的功能
每一层之间的功能环环相扣，上一个功能可以为下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
每一层只为相邻的上一层提供服务

例：我和润之间的通信：你好
应用层：人机交互的界面，微信 你好
表示层：计算机是二进制语音，你好 0 1翻译-->你好 000001111111 翻译 人类语言翻译成计算机可以识别的二进制
安全加密，数据压缩

会话层：你好，000001111111 二进制 准备法伤 我要发给润，第一步先到它所在的位置，建立会话连接。
允许不同机器上的用户建立会话关系
传输层：
在同一软件的两个端口进行数据传输，端口到端口，我用微信发，微信收，端口号一致
注：传输层都是端到端
端到端：端口对端口之间的通信
点到点：主机和主机之间的通信

网络层：
微信的用户上亿，我和润之间还在气人用户的IP地址。知道IP地址之后，网络层进行最佳路径的数据传输

数据链路层：
你好，Mac地址 确认身份，你好 你好，数据完整，身份确认，数据接着走
物理层：
变成信号传输，bit流
数据到达主机之后，逆向的过程
物理层--数据链路--网络--传输--表示--会话--应用---->数据到达，你好

四、tcp/ip模型：

4.1tcp、ip简介：

tcp/ip是传输控制协议，网际协议的简称
早期的tcp/ip是四层
不是一个体系
tcp/ip五层，是一系列协议的集合，tcp/ip协议簇
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，也可以是广域网
tcp/ip：实质上只有三个层次

4.2网络层介绍及其协议：tcp/ip定义了ip，网际协议
ip：ARP RARP ICMP IGMPP
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，主机回应，我在这，你来吧
收到消息之后，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本机的ARP缓存，
留一定的时间。
icmp：ping测试主机是否可达，路由是否可用网络信息

RARP：逆地址解析地址
icmp：网际控制报文协议 ping
igmp：网际组管理协议

OSI 7层是一个体系结构。

OSI 和TCP/IP对比图

4.3传输层协议：TCP UDP
TCP:传输控制协议                UDP：用户数据报协议
TCP：更加稳定，可靠            UDP：传输的效率更高

4.4应用层协议：
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

五、封装与解封装：                                                        

                                                          5.1数据封装过程图：

5.2数据解封装过程图：

5.3PDU：协议数据单元 报文  ip头部：数据单元

六、设备与各层关系：

6.2.1常用的设备：
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  数据链路层
网卡：物理层设备 硬件防火墙