计算机网络原理初识
网络原理之初识
1.计算机网络背景
1.1网络发展
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：计算机数量更多，通过路由器和交换机连接在一起
广域网WAN：将远隔千里的计算机连接在一起
所谓 “局域网” 和 “广域网” 只是一个相对的概念.
2.协议
2.1概念
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.
2.1协议分层
OSI七层模型
| 分层名称 | 功能 | 功能概览 |
|---|---|---|
| 1.应用层 | 针对特定的应用协议 | 电子邮件：电子邮件协议；远程登录：远程登录协议；文件传输：文件传输协议。 |
| 2.表示层 | 设备固有的数据格式和网络标准数据格式的转换 | 接收不同表现形式的信息 |
| 3.会话层 | 通信管理，负责建立和断开通信连接 | 何时建立连接？建立多久连接？何时断开？ |
| 4.传输层 | 管理两个节点之间的数据传输，负责可靠传输（确保数据被准确传送到目标地址） | 是否有数据丢失？ |
| 5.网络层 | 地址管理和路由选择 | 经过哪个路由传递到目标地址？ |
| 6.数据链路层 | 互联设备之间的传送和识别数据帧 | 数据帧和比特流之间的转换 |
| 7.物理层 | 以01代表电量的高低，界定连接器和网线的规格 | 比特流和电子信号的切换 |
OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范;把网络
从逻辑上分为了7层. 每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机;
OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输;
它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，概念清楚，理论也比较完整. 通过七个层次化的结构模型使不同的系
统不同的网络之间实现可靠的通讯;但是, 它既复杂又不实用; 所以有了TCP/IP四层模型.
TCP/IP五层（四层）模型
| 分层名称 | 功能 |
|---|---|
| 1应用层 | 负责应用程序间的沟通（网络传输的开始） |
| 2.传输层 | 管理两个节点之间的数据传输，负责可靠传输（确保数据被准确传送到目标地址） |
| 3.网络层 | 地址管理和路由选择 |
| 4.数据链路层 | 互联设备之间的传送和识别数据帧 |
| 5.物理层 | 负责光/电信号的传递方式 |
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3.网络传输基本流程
3.1基本流程图
同一个网段内两台主机网络传输
跨网段的主机的文件传输. 数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器
4.数据分装和分用
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).
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.
4.1数据封装过程
4.2数据分用过程
5.网络中地址管理
5.1IP地址
IP协议有两个版本, IPv4和IPv6。
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.对于IPV4来说，IP地址是4字节，一共32位的整数。
3.我们通常也使用 “点分十进制” 的字符串表示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;
5.2MAC地址
1.MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点。
2.长度为48位, 及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)在网卡出厂时就确定了, 不能修改.。
3.mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)。