计算机网络基础

网络与通信

网络：

计算机或者网络设备通过有形的线缆，无线设备链接起来，按照一定规则进行链接，通信的集合。

通信：

人与人，人与物，物与物，通过某种媒介和行为进行信息的传递和交流。

特点：有来有往，一来一回。

网络通信：

终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

分层

1.1为什么要分层

计算机网络是个非常复杂的系统，分层可以将庞大复杂的问题，转化成若干个较小的局部问题，这些局部的较小的问题就比较易于研究和处理。

1.2分层的优点和核心

方便管理，定位故障，复杂流程简单化。

OSI七层模型

2.1 OSI七层模型划分

应用层：人机交互的界面。某一个系统应用程序窗口。

表示层：翻译。将人类语言翻译成二进制语言，让计算机识别，并且进行安全加密以及数据压缩的工作。

会话层：允许不同设备之间不同用户建立会话关系。（会话属于软件层面）

传输层：端口通信，以相同协议进行通信。指定软件之间的端口一致的通信模式。

网络层：网络选择最佳路径的方式找到通信的另一方，进行数据包传输。（IP地址是计算机之间通信的唯一标识）

数据链路层：把数据变成数据帧，并往下传输。（网卡设备）

物理层：数据变成信号传输，BIT流，到达目的主机后进行逆向过程。

2.2端到端与点到点的区别

端到端：传输层就是端口到端口通信。

点到点：网络层及以下都是点到点通信（主机与主机）

TCP/IP协议

3.1 TCP/IP的定义

是一系列协议的集合，严格而言是tcp/ip协议簇。

TCP：传输协议

IP：网际协议

3.2TCP/IP模型

早期是四层模型：

网络接口层-------互联网层-------传输层-------应用层

协议簇

 

应用层

HTTP：超文本传输协议

HTTPs：是以安全为目标的 HTTP 通道

FTP：文件传输协议

SMTP:邮件传输协议

TFTP:简单文件传输协议

传输层

TCP：传输控制协议。     （更安全，速度相对较慢）

UDP：用户数据报协议。（速度相对更快，不安全。多用于直播）

网络层

IP:网际协议

ARP：地址解析协议。IP地址转化为MAC地址。（在第一次获取到IP地址对应的MAC地址之后，会保存一段时间，下一次请求可以直接查询MAC地址，节约资源）

mac地址：设备唯一标识。

ICMP：网际控制报文协议。测试主机之间，路由器之间网络通不通，主机是否可达，路由器是否可以。（ping）

RARP：逆地址解析

IGMP：网际组管理协议。

数据链路层与物理层

没有任何特定协议，支持所有标准的专用协议。

TCP/IP五层实际是三次：应用层------传输层------网络层

数据封装与解封装

 

1.应用层：将人类语言翻译成二进制，并向下传输。

2.传输层：上层数据被分成多个小段，在传输层内添加TCP头部。（TCP头部：TCP/UDP端口）

3.网络层：将传输下来的数据再加上IP头部。（IP头部：包括源IP地址和目的IP地址。通信讲究有来有往）

4.数据链路层：在TCP/IP头部和IP头部的基础上，加上MAC头部（源MAC地址和目的MAC地址）

5.物理层：将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。

解封装

 

数据链路层：脱去MAC头部。

网络层：脱去IP头部。

传输层：脱去TCP头部。

应用层：通过翻译解析，将二进制数字翻译成人类语言。

 设备之间的对应关系

拓展

物理拓扑：设备间连接关系。

报文：协议数据单元。根据什么传输协议分成的最小数据单元。

数据头部：区分应用程序，找到数据的接收者。

数据尾部：确保数据完整。‘

MAC地址：设备的唯一编号。