【大家好，我是爱干饭的猿，本文是计算机网络原理初级入门，主要介绍了网络发展史、网络通信基础、TCP/IP五层模型、封装和分用特点。
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🤞目录🤞
👔1. 网络发展史
1.1 独立模式
独立模式：计算机之间相互独立
1.2 网络互连?
网络互连：将多台计算机连接在一起，完成数据共享。（进程和进程跨主机通信）
数据共享本质是网络数据传输，即计算机之间通过网络来传输数据，也称为网络通信。
根据网络互连的规模不同，可以划分为局域网和广域网。
1.3 局域网
局域网，即 Local Area Network，简称LAN。
Local 即标识了局域网是本地，局部组建的一种私有网络。 局域网内的主机之间能方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间在没有连接的情况下， 是无法通信的。
局域网组建网络的方式有很多种：
1.?基于网线直连
?
网卡去发送数据?
2. 基于集线器组建（物理层）
集线器：消息中携带目标信息发送给所以主机，但是只有目标主机接收数据，其他主机直接忽略
冲突域! 如果主机太多，集线器要把数据都发送到，但是多数发送是无意义的。
冲突避免：出现了交换机：可以知道数据发送给哪个目标的，只会把数据交给对应的主机
3.?基于交换机组建（数据链路层）
?数据链路层:解决一个局域网内部的数据通信问题
4.?基于交换机和路由器组建（网络层）
?
路由：寻路的意思?
网络层:跨局域网的主机之间通信的问题
1.4?广域网WAN
广域网，即 Wide Area Network，简称WAN。 通过路由器，将多个局域网连接起来，在物理上组成很大范围的网络，就形成了广域网。广域网内部的 局域网都属于其子网
👔2. 网络通信基础
2.1 MAC地址
数据链路层使用物理地址:绑定在网卡上的一个地址（硬件地址)，MAC地址是“绝对唯一”
2.2 IP地址
网络层一个网络内部的IP地址，不应该重复。(软件地址)，IP地址用于定位主机的网络地址
2.3? 端口地址（port）
一个主机内部区分不同进程的0-65525，两个字节，端口号用于定位主机中的进程。
👔3. 认识协议
3.1 概念
协议，网络协议的简称，网络协议是网络通信（即网络数据传输）经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互 通信交流。
通常由三要素组成：
- 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，完成何种动作以及做出何种响应
- 时序，即事件实现顺序的详细说明。
协议（protocol）最终体现为在网络上传输的数据包的格式。?
3.2 五元组?
四元组:唯一确定网络中的一条通信“线路”
发送ip:发送port? +? 目标ip:目标port
本地ip:本地port? +? 远端ip:远端port
传输层:TCP/UDP
五元组：协议:ip1:port1:ip2:port2
👔4. 协议分层
4.1 分层的作用
为什么需要网络协议的分层？
分层最大的好处，类似于面向接口编程：定义好两层间的接口规范，让双方遵循这个规范来对接。在代码中，类似于定义好一个接口，一方为接口的实现类（提供方，提供服务），一方为接口的使用类（使用方，使用服务）
- 对于使用方来说，并不关心提供方是如何实现的，只需要使用接口即可
- 对于提供方来说，利用封装的特性，隐藏了实现的细节，只需要开放接口即可?
4.2 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；
- 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?
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OSI 七层模型既复杂又不实用，实际组建网络时，用 TCP/IP 五层（或四层）模型来实现
4.3?TCP/IP五层（或四层）模型
TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。 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。
- 应用层：（业务自行设计）负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程 访问协议（Telnet）等。我们的网络编程主要就是针对应用层。
- 传输层：（进程 to 进程）负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP)，能够确保数据可靠的从源主机发 送到目标主机。
- 网络层：（跨LAN的主机 to 主机）负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表 的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router）工作在网路层。
- 数据链路层：（LAN内主机 to 主机）负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上 检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。 有以太网、令牌环网，无线LAN等标准。交换机（Switch）工作在数据链路层。
- 物理层：（传输介质通信）负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同 轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤，现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理 层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub）工作在物理层。?
👔5. 封装和分用
- 不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做UDP-数据报 (datagram)TCP-段(segment)，在网络层叫做数据包（packet），在链路层叫做帧(frame)。
- 应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header)，称为封装 (Encapsulation)。
- 首部信息中包含了一些类似于首部有多长，载荷(payload)有多长，上层协议是什么等信息。
- 数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中 的 "上层协议字段" 将数据交给对应的上层协议处理。
5.1 封装
下图为数据封装的过程
5.2 分用
下图为数据分用的过程
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5.3 网络的分布式架构特点
- 数据在整个通信线路上对于线路中的设备实际是透明的（存在数据监听和数据篡改的风险)
- 网络在发送中天生是不可靠的（不保证数据一定能发送给对方)
- 来回的线路并不保证一致?
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