网络基础（一）

网络基础（一）

在本篇文章中，我会详细介绍网络的一些基础知识，之后也会有持续的更新来帮助大家学习网络，希望大家可以通过博客学到更多的知识！

了解网络

去百度查询可以知道，网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成的，表示诸多对象及其相互之间的联系。那么网络在我们生活中起到了举足轻重的作用，我们平时的一系列上网行为都离不开网络，那么生活中的有关网络的一些设备和概念大家也一定有所了解，比如路由器，网线，局域网，广域网…

所以网络究竟是什么，为什么能给我们带来丰富多彩的内容。网络其实就是将多台计算机连接在一起，进行数据的共享，所以在互联网中就会由人将自己的作品通过网络上传到服务器上，而有的人则通过网络将服务器上的内容拉取到本地。那么局域网和广域网究竟是什么意思呢？

局域网

局域网是分布在一个有限地理范围内的网络系统，多台计算机通过交换机和路由器连接在一起。

广域网

广域网又称外网，公网，是连接不同地区局域网计算机通信的远程网络，可以跨域很大的物理范围。

但实际上局域网和广域网只是一个相对的概念，大家有个基本的认识即可。

网络协议

人与人之间通信有语言，当然网络中主机之间通信也是有协议的。协议的定制其实使用了封装的思想，将协议分为层状（低耦合），每一层都解决特定的问题（高内聚）。OSI模型就诞生了，OSI模型将网络分成了7层，但是在实际的工程中将OSI协议中的应用层，表示层和会话层全部命名为一层应用层，所以就有了TCP/IP五层模型。

物理层解决是硬件问题，数据链路层结局了如果将数据交付给和自己直接相连的下一台主机的问题（互联设备之间的传送和识别数据帧）；网络层解决了地址管理和路由选择的问题；传输层结局的是两个节点之间的数据传输的问题，确保数据被可靠地传递给了目标地址。

在OSI七层模型（TCP/IP五层模型）中，数据链路层和物理层由对应的设备驱动程序与网络接口实现；而传输层与互联网层则在操作系统中实现。而应用层则是在应用程序中实现的。

网络协议在局域网中的应用

在谈及网络协议在网络中的使用，这里就要涉及到一个新的名词：协议报头

协议每一次都有，而每一个协议的最终表现就是协议都要有报头，而协议是通过协议报头来进行表达的。

另外带大家认识一个新的名词：MAC地址

MAC地址是一个用来确认网络设备位置的地址，每台可以联网的设备都有一个MAC地址，它是一个48位的地址。在局域网通信中用于标识网络设备的唯一性

两台联网的终端之间的信息传递并不是我们想的直接端对端直接传输，那么网络协议在传输过程中起到了怎样的作用呢？

在介绍这张图之前，先来介绍一个名词：有效载荷

发送的数据需要被打包后添加对应层级的报头，而被打包的数据就被称为有效载荷，如果数据在传输层添加了传输层的报头后被向下传递到网络层，网络层的IP协议也添加了自己的报头，那么之前在传输层添加的报头以及打包好的数据都被成为有效载荷，所以报文= 报头+有效载荷

再回来介绍这张图，当数据从应用层被打包好之后，会向下交给传输层，假设我们使用TCP协议进行通信，那么就会在添加TCP协议的报头，之后再依次传递给下面的各层并添加对应的报头，在经过物理层将数据发送给对方的网卡后，数据会进行解包分用。但是这里要说明一下，这里的解包和分用是两个意思，下面我会详细解释。

当数据发送至B主机的物理层，它是已经被A主机打包好了，但是数据到了B主机后，每一层都要面对两个问题：报头和有效载荷如何分离；继续向上传递给上一层需要传递给哪个协议。

有效载荷和报头的分离的实现各不相同，有的通过特殊的标识符进行分离，有的通过报头中的报头长度进行分离。而将数据发送到上层的哪个协议要通过报头信息才可得知。

局域网这里介绍三种局域网：以太网，令牌环网，无线LAN

以太网

以太网就类似于上面的局域网，设备发出的数据每个人都可以收到，但是由于有MAC地址特定标识，所以非目的MAC地址的设备收到信息会直接忽略。

令牌环网

在网络中如果多个设备同时发送信息，会导致信息发送干扰，也就是说本质上网络也是一种临界资源，那么令牌环网就是通过设置令牌，那个设备拥有令牌哪设备就可以发送信息。

在网络中跨网络传输数据时一定需要用到路由器，如上图，数据经过自顶向下的打包后，在物理层交给了路由器，在路由器中发生了一次解包，在网络层经过IP协议选择路径，打包后交付数据链路层的指定协议进行打包后由物理层发送给目标主机。最终就实现了数据的跨网络传输。

中发生了一次解包，在网络层经过IP协议选择路径，打包后交付数据链路层的指定协议进行打包后由物理层发送给目标主机。最终就实现了数据的跨网络传输。