网络的基础

Posted 2021-07-25 Kirl z

网络基础

• 1. 网络发展史
• 2. 协议
• 3. 网络分层
• • 3.1 OSI 七层模型
  • 3.2 TCP / IP 五层(或四层) 模型
• 4. 网络传输
• 5. 数据的封装和分用

1. 网络发展史

(1) 独立不联网的主机: 互相不传输共享数据
(2) 网络互联: 基于一种网络设备, 把主机连接起来, 主机之间就可以传输数据 (HUB集线器连接)
(3) 局域网LAN: 基于一种网络设备, 把主机连接起来
(4) 广域网WAN: 处于公网上的电脑, 都是在广域网
国际上, 所有国家的计算机都遵循的网络规范, 组建的大家都能互相访问的网络

2. 协议

"协议"是一种约定

网络数据传输, 在网络经过的网络节点, 都要遵循的约定和规则。最终体现为网络传输数据的格式(数据存放的格式: 变量和值存放在哪个地方 我是如何存放的, 对方就要能够以同样的方式获取到)

3. 网络分层

为什么要网络分层?
网络分层是基于封装的角度, 可以更好地扩展及维护

3.1 OSI 七层模型

OSI七层模型, 属于网络设计的分层, 但是最终没有落地 (最终是按照 TCP/IP 五层或四层模型落地)

分层	名称	软硬件	说明
7	应用层	应用程序在这一层	应用程序要有一个应用层的协议, 来传输数据
6	表现层	没落地	表示传输数据的类型: 文字, 图片, 视屏等等
5	会话层	没落地	用来标识一次会话
4	传输层		用来保证数据传输的可靠性(安全性), 双方要知道, 是否对方已将收到了我发送的数据
3	网络层		网络地址管理和路由选择, 包括 ip 地址标识主机地址 (不是给硬件用的, 是给人看的)
2	数据链路层		网络设备互相识别数据帧, 包含网络地址识别 (硬件使用, mac地址)
1	物理层		0/1光电信号

ip 和 mac:

• mac地址用来标识网卡硬件的物理地址, 网络硬件需要根据mac地址查找其他硬件
• IP地址是给人使用的网络设备的逻辑地址, 给人标识网络设备地址用

3.2 TCP / IP 五层(或四层) 模型

分层	名称	代表性软硬件/技术	代表协议
5	应用层	应用程序 (进程)	HTTP, DNS, NAT, NAPT
4	传输层	操作系统	TCP, UDP
3	网络层	路由器, 主机操作系统, 路由技术 (路由算法), 计算下一个网络设备离目的主机更近, 最短路径算法	IP
2	物理链路层	交换机, 主机操作系统	ARP 以太网
1	物理层	集线器, 网线, 光纤, 电磁波	0,1 这种二进制数据

注意: TCP 四层模型, 没有物理层

• 对于一台主机, 它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容;
• 对于一台路由器, 它实现了从网络层到物理层;
• 对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层;
• 对于集线器, 它只实现了物理层;

4. 网络传输

5. 数据的封装和分用

• 不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报(datagram),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).

一台主机发送数据时:
从上到下封装数据: 每一层, 基于该层的协议, 在数据外包包裹一个头 (首部信息)

一台主机接受数据:
从下到上分用的过程