1.计算机网络背景
1.1网络发展史
-
独立模式:计算机之间相互独立,互相不能传输共享数据 -
网络互联:基于一种网络设备,那主机连接起来,主机可传输数据(HUB 集线器链接) -
局域网LAN:计算机数量变多,通过交换机和路由器连接在一起。 -
广域网WAN:将远隔千里的计算机连接在一起
1.2协议
网络协议就是一种通信双方共同遵循的约定。网络数据传输中,在网络上经过的的网络节点,都要遵循约定和规则。最终体现为网络传输数据的格式
2网络协议
2.1 协议分层
分层最大的好处是“封装”。
2.2 OSI 七层模型
- OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)七层网络模型称为开放式系统互联参考模型,是一个逻辑上的定义和规范;
- 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;
- 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;
- OSI七层模式。属于网络设计分层,并没有落地(实际组网设计并没有按照这个落地),最终按照TCP/IP五层或四层。
2.2.1各层简介
应用层:负责应用程序间的沟通。 表示层:设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换; 会话层:通信管理。负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路),管理传输层以下的分层; 传输层:管理两个节点之间的数据传输,负责可靠传输; 网络层:地址管理与路由选择; 数据链路层:负责设置设备之间的数据帧的传送和识别 物理层:负责光/电信号的传递方式。以“0”、“1”代表电压的高低、灯光的闪灭,界定连接器和网络的规格。
2.2.2 图示
2.2 TCP/IP五层(或四层)模型
TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
2.2.1 每层的简介
- 应用层:负责应用程序间的沟通。
- 传输层:负责两台主机之间的传输
- 网络层:在复杂的网络环境中确定一个合适的路径,负责地址管理和路由选择;IP,路由器工作在网络层,协议有(IP),技术(路由表)、代表硬件:路由器
- 数据链路层:负责设置设备之间的数据帧的传送和识别
- 物理层:负责光/电信号的传递方式。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。wifi无线网的电磁波,集线器(Hub)工作在物理层;
各层的协议:
2.2.2 每层协议
应用层:程序的协议(NAT/DNS/NAT/NAPT/HTTPS/HTTP/SMTP /FTP) 传输层:协议(TCP/UDP) 网络层:协议(IP) 数据链路层:协议(ARP/RARP)、技术(以太网、令牌环网、LAN)、代表硬件(交换机、switch) 物理层:双绞线、WiFi电磁波;代表硬件:集线器(Hub)
-
ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议):IP和MAC映射,主机和路由器中,地址映射表,根据IP查找物理地址 -
NAT(Network Address Translation,网络地址转换) :私有IP和公网IP的映射,路由器中 -
DNS:域名和IP的映射,主机、路由器、DNS服务器 -
MAC地址表:MAC地址和端口映射,交换机 -
路由表:到某个IP的路径算法,路径上的MAC信息,路由器 -
NATP(了解):建立路由器端口和源IP+源端口映射 -
交换机:工作在局域网内部,把局域网内部计算机进行连接,并且进行计算机内部的信息,如IP,网卡信息; -
路由器:内网的IP地址进行管理,信息的IP地址管理,对接到公网,外口,把数据传输到公网; -
以太网:计算机局域网技术,基于数据包交换的。 -
令牌环网:以环形网络拓扑结构为基础发展起来的局域网
2.2.3 图示
主机,路由器,交换机,集线器
3 网络传输基本流程
3.1网络传输流程图
同一网段 跨网段
3.2数据包封装和分用
4.网络的地址管理
4.1认识IP地址
IP协议有两个版本, IPv4和IPv6. 现在用的都是IPv4 ip地址是给用户标识网络设备的地址
4.2认识MAC地址
MAC地址是表识网卡的物理地址。
|