一.网络基础
1.什么是网络
①.网络:计算机网络是一组计算机或网络设备通过有形的线缆或无形的媒介,连接起来,按照一定的规则,进行通信的集合。
②.通信:指人与人,人与物,物与物之间通过某种媒介进行信息传递和交流。
③网络通信:指终端设备之间通过计算机网络进行的通信
2.网络分类
按覆盖范围分
局域网:小范围网络
城域网:城市范围网络
广域网:全国、全球网络
二:分层思想
将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程
1.划分方法
①网络的每层应当具有相对独立的功能
②梳理功能之间的关系,使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务,从而形成系统的层次结构
③每一层只为相邻的上一层提供服务
2.优点
①整个流程更加清晰,复杂问题简单化
②更容易发现问题并针对性的解决问题
三:OSI七层参考模型
1.应用层
专业解释:网络服务与最终用户的一个接口
通俗解释:人机交互窗口,打开应用程序,编辑输入数据(人类 输入的高级语言)
象征代表:用户操作界面
2.表示层
专业解释:数据的表示、安全、压缩
通俗解释:将人类使用的高级语言翻译成计算机可以识别的语言 压缩 加密
象征代表:人的语言翻译成计算机语言
3.会话层
专业解释:建立、管理、中止会话
通俗解释:建立专属通道,区别对话的设备,管理不同操作系统之间的信息
象征代表:通信软件之间进行会话,比如QQ
4.传输层
专业解释:定义传输数据协议端口号,以及流控和差错校验
通俗解释:(协议)定义了如何传输数据,(端口)传给哪一个程序软件。就像过马路需要走人行道,也是遵循一定的交通规则。
象征代表:防火墙
5.网络层
专业解释:进行地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
通俗解释:寻找传输数据的最佳路径,比如,你在苏州,我在扬州,我们之间需要传输数据,那肯定是需要通过网络层来寻找最佳路径进行通信。
象征代表:路由器
6.数据链路层
专业解释:建立逻辑链接,进行硬件地址寻址,差错检验等功能
通俗解释:确认数据是否传输正确,检查数据是否完整
象征代表:交换机
7.物理层
专业解释:建立、维护、断开物理连接
通俗解释:一些看得见,摸得着的东西,将数据转换成电信号,顺着网线到达对面
象征代表:网线 网卡
概括:
四:TCP/IP五层模型
1.TCP/IP五层模型
五层模型跟七层模型类似,将七层模型的三层(应用层、表示层、会话层)融合成了一层(应用层),每一层分工明确,且都有者自己的层对应的设备
TCP/IP四层模型
2.TCP/IP协议族的组成
协议主要在于上三层(应用层、传输层、网络层)。下面讲解层次主要的协议
①.应用层
HTTP: 超文本传输协议 (tcp/80)
FTP: 文本传输协议 (tcp/20 21)
TFTP: 简单文件传输协议 (udp/69)
②.传输层
TCP协议:安全、稳定建立连接(如:视频)
UDP协议:高效 (如:QQ)
③.网络层
IP:ipv4等协议,遵循一定的逻辑地址协议
ARP协议:将ip地址转换成mac地址
ICMP协议:主机双向联通性检测协议(ping )
单播:一对一
组播:一对多
广播:一对所有
④.
物理层:
IEEE802.3有线局域网(以太网)标准
IEEE802.11无线局域网标准
数据链路层:
点对点协议: 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
五:数据封装和解封装过程
1.数据的封装
数据的封装,是由上层到下层进行封装的,上图所示的是TCP/IP的五层模型封装图
应用层:人机交互窗口,把语言输入到计算机中,计算机再将收到的数据转换成二进制后再进行压缩、加密,再建立会话。
传输层:将上层数据加上TCP头部(协议端口号),封装成数据段,传输到网络层。
网络层:将上层数据加上源IP地址与目标IP地址,封装成数据包,传输到数据链路层。
数据链路层:将上层数据加上源mac地址与目标mac地址,封装成数据帧,传输到物理层。
物理层:以上传输都是二进制,需要将二进制转化为比特流的形式在网线中进行传输。
到此过程,全部封装已经结束。
2.数据的解封装
数据的解封装,是由下层到上层进行解封装的。
物理层:将比特流转化为二进制语言,传输到数据链路层。
数据链路层:接收物理层传来的数据,先查看目的MAC地址与自己是否匹配,如果匹配,拆除MAC头部,将数据传输到网络层,如果不匹配,则将数据丢弃。
网络层:接收数据链路层传来的数据,先查看目标IP地址与自己是否匹配,如果匹配,拆除IP头部,将数据传输到传输层,如果不匹配,则丢弃。
传输层:接收网络层传来的数据,先查看协议端口号与自己是否匹配,如果匹配,拆除IP头部,将数据传输到应用层,如果不匹配,则丢弃。
应用层:接收输出层传来的数据,建立会话,将数据解压、解密后,再把数据由二进制转为人类认识的语言显示。
至此,数据解封装已全部完成!
3.PDU(协议数据单元)
协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)是指对等层次之间传递的数据单位
物理层的PDU是 数据位(bit)
数据链路层的PDU是 数据帧
网络层的PDU是 数据包
传输层的PDU是 数据段
其他更高层次的PDU是 数据