網絡:網絡基礎1

網絡發展

(1)獨立模式:計算機之間相互獨立,在早期是用軟盤將數據從一個主機拷貝到另一個主機;
(2)網絡互聯:多臺計算機連接在一起,完成數據共享;(將所有主句用網線連在一起,實現通信,共享數據由服務器集中管理)
如圖:
在這裏插入圖片描述
(3)局域網LAN:計算機數量更多了,通過交換機和路由器連接在一起
(4)廣域網WAN:將遠隔千里的計算機連接在一起,互聯網就是一個更大的廣域網,因特網就是互聯網
局域網和廣域網只是一個相對的概念。

協議

協議就是一種約定,計算機想要傳遞不同的信息,就必須約定好雙方的數據格式。

  • 網絡協議
    網絡協議是由廠商約定的一個共同的標準,讓大家都來遵守,這就是網絡協議。
    1、協議分層
    爲什麼要分層?
    層狀結構是解耦的,是互相獨立的,層與層之間不會互相影響。
    2、OSI七層模型:即自底向上依次爲物理層、數據鏈路層,網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層
    3、TCP/IP五層(四層)模型:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層;但是一般物理層我們考慮的比較少,很多時候稱爲TCP/IP四層模型。

物理層的設備有集線器,它的作用是能夠對數據的電氣信號放大,可以讓他傳的更遠。
不管分了多少層,數據最終都在物理層走。

數據鏈路層的設備有交換機(除了交換數據幀和報文,還有一個非常重要的作用就是劃分碰撞域)。

網絡層的設備有路由器路由器的作用是連接局域網,連接之後就可以發送消息了

網絡傳輸

我們是基於TCP/IP四層模型來進行解釋的
TCP/IP通訊過程:多臺主機—局域網
例如A主機給B主機發了消息,局域網上所有主機都收到了,但是隻有B主機接受這條消息,其他主機也收到了,但是直接丟棄了這條消息,收到消息之後B主機會響應數據給A主機。
A主機在發消息的時候可能另外的一臺主機也發消息,進而導致一條網線上跑了很多個電信號,導致他們的電信號互相混合,因此發消息的兩臺主機發完消息之後,還要檢測發出的消息有沒有發生碰撞問題,若有碰撞要重新發,因此要進行等待處理,即碰撞避免。
可得局域網通信原理:
(1)局域網內兩臺主機通信,所有主機都收到了消息,但是其他主機將消息丟棄了;
(2)任何時刻,在局域網中只允許一臺主機發消息,如果有多臺主機發消息,會發生數據碰撞,因此要進行碰撞檢測。
(3)碰撞檢測完成一旦發現有碰撞就應該執行自己的碰撞避免算法,算法的本質就是等待,在合適的時候再發消息。
因此發消息的網絡是進行嘗試來發的,這種局域網稱爲以太網
一般我們將傳輸層稱爲數據段,將網絡層稱爲數據報,將數據鏈路層稱爲數據幀
數據包封裝和分用
在這裏插入圖片描述
注意一個數據報=報頭+有效載荷,上面是應用層,下方是內核層;
當數據報從上層向下層交付的時候,要進行封裝(封裝數據前加報頭,報頭後面被封裝的叫做有效載荷),到達鏈路層通過以太網發送到以太網驅動程序,然後將報頭和有效載荷進行分離(叫做解包),在解包交付的時候必須要明確要交給上一層的哪一個協議,確定交給誰的信息必須在當前層的報頭當中包含(確定信息在當前層的報頭),也叫作分用。封裝時自上而下,解包和分用是自底向上。
應用層以下的每一層協議報頭中有以下共性:
(1)解決報頭和有效載荷分離(下三層)的問題,
(2)交付給上層哪一個協議的問題(解決分用的過程)

如圖爲封裝的過程:
在這裏插入圖片描述
就是用戶數據打包,然後加報頭Appl,然後將這個整體打包,向下,然後加報頭TCP首部,向下一直執行這個過程就是封裝。

  • 網絡中的地址管理
    認識IP地址:IP地址是在IP協議中,用來標識網絡中不同主機的地址,IP協議有兩種版本,IPv4和IPv6,我們默認一般是IPv4,一個4字節,32位的整數。
    認識MAC地址:用來識別數據鏈路層中相連的節點,長度是48位,在全球是唯一的。
    IP地址爲報文解決的是從哪兒來,到哪裏去(不會變化),MAC地址爲報文解決的是當下的位置,即上一次在哪兒,下一次要去哪兒(會不斷變化),而知道報文從哪兒來,到去哪兒的角色就是路由器。
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