初识网络原理——网络原理的基本概念

     要很好地掌握网络通信的相关知识点，我们就要掌握网络原理的基本的一些概念。今天我们就来学习以下有关网络通信的几个基本概念。

 1、IP地址

概念：

        IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。简单地说，IP地址用于定位主机的网络地址。

        说明：某个网络中的IP地址，必须是唯一的（如果一个局域网包含在其他网络（公网中），那公网看不到局域网内的IP），公网的IP是唯一，局域网的IP也是唯一，不同局域网之间就有可能重复。

组成：网络号和主机号

        1、网络号：标识网络的——说明；一个大型网络，是有多少个小型网络组成，不同的网络就具有不同的网络号。
        2、主机号：标识网络内部某台主机。

 说明：

         一个IP地址，包含网络号+主机号，整个用于标识主机，先找网络（通过网络号），然后在找网络内主机。

 网络由网络节点组成

 

格式：

       IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节），如：01100100.00000100.00000101.00000110。通常用“点分十进制”的方式来表示，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数）。如：100.4.5.6。

特殊的IP：
              本机IP：127.0.0.1

分类：

                    网络号：

                   主机号：

 

 

 

 

 

思考：

       IP地址解决了网络通信时，定位网络主机的问题，但是还存在一个问题，传输到目的主机后，由哪个进程来接收这个数据呢？这就需要端口号来标识。

2、端口号 

概念：

        在网络通信中，端口号 可以标识主机中发送数据，接收数据的进程。简单点说：端口号由于定位主机中的进程。

格式：

       端口号是0~65535范围的数字，整数形式。

注意：

        在网络通信中，两个不同的进程不可以通过绑定一个端口号，但一个进程可以绑定多个端口号，来发送及接收网络数据。

 

       

 思考：

有了IP地址和端口号，可以定位到网络中唯一的一个进程，但还存在一个问题，网络通信是基于二进制0/1数据来传输，如何告诉对方发送的数据是什么样的呢？
网络通信传输的数据类型可能有多种：图片，视频，文本等。同一个类型的数据，格式可能也不同，如发送一个文本字符串“你好！”：如何标识发送的数据是文本类型，及文本的编码格式呢？
基于网络数据传输，需要使用协议来规定双方数据的格式。
 

3、协议 

 概念：

        简单点来说，就是网络中的设备都需要遵循共同的一个约定、规则。

组成三要素：

       语法：即数据与控制信息的结构或格式。

       语义：即需要发出何种控制信息，完成怎样的动作及响应。

       时序：即时间实现顺序的详细说明。

最终体现为：

        网络中数据包传输的格式。

作用：

        两个进程要约定相同的数据格式（网页、音乐\视频\图片），这样传输到对方的数据，才能正确解析。 网络中主机，系统，网络设备大家都需要遵循相同的规范，才能正确使用。

       注： 计算机之间的传输媒介是光信号和电信号 。

4、五元组

 概念：

        在TCP/IP协议中，用五元组来表示一次网络通信。

必须的五个信息：

         1、源IP：标识源主机

         2、源端口号：标识援助集中该次通信发送数据的进程

         3、目的IP：表示目的主机

         4、目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程

         5、协议号：标识发送进程和接受进程双方约定的数据格式

5、协议分层 

 OSI七层模型：

OSI即Open System Interconnection，开放系统互连
OSI 七层网络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。
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；

优点：

       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。

 TCP/IP五层（或四层）模型

 

6、封装和分层 

封装：

        发送数据的时候，需要将数据按照网络分层，从高到低的顺序来进行封装主机中的一个进程，发送一个数据，类似于发快递。

分用：

       接收数据时，按照网络分层，从低到高的顺数进行分用（解析），类似于收快递。