计算机网络

目录

一、计算机网络   

        1.网络的分类

        2.网络的定义

二、OSI参考模型

        1.七层模型 

        2.层次划分的优点

        3.总结

三、TCP/IP协议​编辑

        1.应用层协议

        2.传输层协议

        3.网络层协议

        4.数据链路层协议

        5.物理层协议

四、数据封装

五、TCP/IP参考模型

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一、计算机网络   

        1.网络的分类

        按照网络使用者：公用网络、专用网络。

        按照网络的覆盖范围 划分：广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）

        2.网络的定义

        网络：计算机网络是一组计算机或者网络设备通过有形的线缆或无形的媒介如无线，链接起来，按照一定的规则，进行通信的集合。

        通信：是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。

        网络通信：是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

二、OSI参考模型

        OSI参考模型是一种计算机网络体系结构模型，它由国际标准化组织（ISO）制定。它是一个开放系统互联（Open Systems Interconnection，简称OSI）的参考模型，用于描述计算机或网络互连的参考框架。

        1.七层模型 

        该模型由七个层次组成，每个层次都有其特定的功能和协议。这些层次从物理层开始到应用层结束。下面是OSI参考模型的七个层次：

        1.物理层：用于传输比特流，并定义了连接到网络的硬件和电缆标准。

        报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的，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。

        2.数据链路层：负责完成数据帧的传输和接收，并提供出错检测和纠正的功能。

        将上层数据加上源和目的方的物理(MAC）地址封装成数据帧，MAC地址是用来标识网卡的物理地址，建立数据链路;当发现数据错误时，可以重传数据帧。

        3.网络层：用于转发数据包，并负责路由选择和流量控制。

        将上层数据加上源和目的方的逻辑（IP）地址封装成数据包，实现数据从源端到目的端的传输 （分拣员，分拣到底数据走哪条路更快）

        4.传输层：负责数据的分段和重组，提供端到端的可靠传输，并定义了流量控制和拥塞控制。

        将上层数据分片并加上端口号封装成数据段，或通过对报文头中的端口识别，实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信。

        5.会话层：用于建立、管理和终止两个节点之间的会话。

        是否 允许 建立会话连接，建立了不同操作系统的之间的会话，通过一些协议去判断 符合 确定你的 两个 软件 之间是否可以进行通信（两个微信之间进行通信）

        6.表示层：负责数据的格式转换和加密。

        将接收到的数据翻译成二进制数据，并指定数据的存储格式、加密格式，解密 压缩 等等工作，

        7.应用层：提供网络服务和应用程序之间的接口。

        接口：软件 你和计算机交互的一个接口（比如微信，qq ，浏览器） 123 abc 指定各种的应用协议，人机交互窗口，把人的语言输入到计算机中（qq聊天输入字符）

        2.层次划分的优点

• 各层之间相互独立，每一层只实现一种相对独立的功能，使问题复杂程度降低，利于针对解决问题

• 灵活性好，各层内部的操作不会影响其他层

• 结构上可分割开，各层之间都可以采用最合适的技术来实现

• 易于实现和维护，因为整个系统已被分解成相对独立的子系统

• 能促进标准化工作，因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明

        3.总结

        应用层、表示层、会话层为高三层，是面向用户的

        网络层、数据链路层、物理层为低三层，是面向硬件的

        网络层及以下的通信为点到点通信（主机与主机）

        传输层的通信为端到端（端口到端口）

三、TCP/IP协议

        1.应用层协议

        HTTP：超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol），用于实现WWW服务，TCP【端口号80】.

        FTP：文本传输协议（File Transfer Protocol），用于实现交互式文件传输功能，TCP【端口号21】

        TFTP：简单文件传输协议（Trivial File Transfer Protocol），用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务，UDP【端口号69】

        2.传输层协议

        TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）， 为了在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流而专门设计的一个传输协议。

        UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol），主要用于不要求分组顺序到达的传输中，分组传输顺序的检查与排序由应用层完成，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

        协议对比：TCP 是面向连接的传输控制协议，而UDP 提供了无连接的数据报服务；TCP 具有高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；UDP 在传输数据前不建立连接，不对数据报进行检查与修改，无须等待对方的应答，所以会出现分组丢失、重复、乱序，应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作；UDP 具有较好的实时性，工作效率较 TCP 协议高；UDP 段结构比 TCP 的段结构简单，因此网络开销也小。

        3.网络层协议

        ARP：地址解析协议（Address Resolution Protocol），将ip地址转换成mac地址

        ICMP：Internet控制报文协议（Internet Control Message Protocol），ICMP协议是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息 ，ping用来测试网络可达性，tracert用来显示到达目的主机的路径。

        4.数据链路层协议

        PPP：点对点协议（Point-to-Point Protocol） PPP协议是目前广域网上应用最广泛的协议之一，它的优点在于简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。

        5.物理层协议

• IEEE802.3有线局域网（以太网）

• IEEE802.11无线局域网标准

四、数据封装

        应用层：真实数据

        传输层：协议/端口号 + 真实数据                                                         数据段 报文

        网络层：ip地址 + 协议/端口号 + 真实数据                                           数据包 报文

        数据链路层：mac地址 + ip地址 + 协议/端口号 + 真实数据 + 校验位   数据帧

        物理层：转换成电流传出去

五、TCP/IP参考模型

        二层原理        根据mac地址            判断 是否接收 数据

        三层原理        根据ip地址                判断 是否接收 数据

        四层原理        协议/端口号              判断 是否接收 数据

        7层原理          真实数据

        TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

• TCP/IP 4层模型（思科）

• TCP/IP 5层模型（华为）