计算机的网络基础

目录

1. 网络和通信

2. 分层

3. TCP/IP模型

4. 封装和解封装

5. 数据传输的概念

6. 设备与各层的对应关系

7. 知识点拓展

---

1. 网络和通信

1.1 网络：

计算机或者网络设备通过有形的线缆或者无线设备连接起来，按照一定的规则进行连接，属于通信的集合。

1.2 通信：

是指人与人、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。（通信是有来有往的，一发一回的。）

1.3 网络通信：

是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

2. 分层

2.1分层的核心：

归根结底就是为了方便管理和定位故障。把复杂的流程简单化。

2.2 OSI七层模型划分

分层	功能
应用层	是人机交互的界面。可以理解为某一个系统应用程序的窗口。
表示层	主要是起到翻译的作用。把人类的语言翻译成计算机的二进制语言，让计算机识别（计算机只能识别0和1）以及安全加密和数据压缩等工作。
会话层	找到对方并建立会话关系。会话属于软件层面，允许不同设备、不同的用户建立会话关系。
传输层	是端口通信。以相同的协议进行通信。
网络层	知道对方的IP地址后网络层会选择最佳的路径找到通信的另一方进行数据包、转发。（网络层的主要设备：路由器、防火墙）
数据链路层	接受网络层的IP地址，进行数据选址后向下传输（数据链路层主要设备：交换机）
物理层	数据到达物理层之后，变成信号传输（BIT流）到达目标目标主机后，开始一个逆向的过程。（）物理层主要设备：BIT流）

2.3端到端和点到点的区别：

端到端通信：是指端口到端口之间的之间的通信。（传输层就是端到端的通信） 

点到点通信：是指主机与主机之间的通信。（网络层、数据链路层、物理层都是点到点通信）

3. TCP/IP模型

3.1 TCP/IP的定义

TCP：是传输协议。IP：是网际协议

3.2 TCP/IP模型

 3.2TCP/IP协议簇

 3.2.1 应用层：

http：（超文本传输协议）默认端口号：80

https： 默认端口：443

ftp：文件传输协议

DNS：域名解析 

3.2.2 传输层

tcp是传输控制协议：tcp协议传输速度相对较慢，但是稳定可靠。

udp是用户数据报协议：udp效率更高，但是不安全。（主要用于：直播、流媒体）

（传输层定义了不同程序之间的端口号）

3.2.3 网络层

ARP是地址解析协议：把IP地址转换成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，下次请求就可以直接查询ARP缓存，节约资源。（最长保存300秒）

ICMP是网际控制报文协议：例如：ping 命令。是测试主机之间，路由器之间的网络通不通，主机是否可达，路由器是否有可用的协议。

RARP：逆地址解析（仅作为了解）

IGMP：网际组管理协议（仅作为了解）

3.2.4 数据链路层、物理层

没有任何特定的协议，支持所有标准的，专用的协议

4. 封装和解封装

4.1 数据封装的过程

4.1.1 应用层

主要是起到翻译的作用。把人类的语言翻译成计算机的二进制语言，让计算机识别并建立会话关系。

4.1.2 传输层

将上层数据添加TCP头部后向下传输

4.1.3 网络层

将上层已经添加TCP头部的数据添加上IP地址头部后继续向下传输

4.1.4 数据链路层

在这一层的上层数据除了有tcp头部和ip头部还添加了mac头部

4.1.5物理层

在物理层中将上层数据的二进制数字组成的比特流转换成信号在网络中传输

4.2 数据解封装的过程

4.2.1 数据链接层

脱去mac头部后向上层传输

4.2.2 网络层

脱去ip头部后向上层传输

4.2.3 传输层

脱去tcp头部后向上层传输

4.2.4 应用层

将计算机的二进制数据解码，还原成人类的语言。

5. 数据传输的概念

5.1 PDU

传输层：数据段

网络层：数据包

数据链路层：数据帧

物理层：比特流

6. 设备与各层的对应关系

7. 知识点拓展

物理拓扑：设备之间的连接关系 。

mac地址：设备的全球唯一的编号。

数据尾部：确保数据的完整性。

数据头部：区分应用程序并找到数据的接收者。

报文：协议数据单元，根据传输协议分成的最小数据单元就是报文。

IP头部：源IP地址和目标IP地址

mac：源mac地址和目的mac地址

传输层tcp头部：tcp/udp端口