网络的基本概念及参考模型

1. 网络基本概念

1.1 什么是计算机网络?

1.2 什么是通信?

1.3 什么是网络通信?

1.4 数据通信方式有哪些?

1.5 云计算的服务类型

1.6 服务器

1.7 常见术语

2. 网络参考模型

2.1 为什么要分层思想

2.2 OSI七层模型(逻辑模型)

2.3 TCP/IP模型

2.4 TCP/IP协议簇

2.5 各层常见的网络设备

2.6 数据封装与解封装


1. 网络基本概念

1.1 什么是计算机网络?

计算机网络就是将计算机之间通过有形或者无形的媒介链接起来通信。

1.2 什么是通信?

人与人,人与物,物与物之间交流。

1.3 什么是网络通信?

设备通过网络作为媒介进行交流,主要为数据之间共享。

1.4 数据通信方式有哪些?

单工:一方向另一方传输信息,而另一方只可以接受而不可以发送传输信息,例如:广播。

半双工:一方可以向另一方发送消息,另一方可以在某一时刻回复消息,例如:对讲机。

全双工:一方向另一方发送消息时,另一方可以直接选择回复,二者可以进行对话,例如:电话。

1.5 云计算的服务类型

云计算传统架构laas架构Paas架构SaaS架构
应用自己管理自己管理自己管理运营管理
数据自己管理自己管理自己管理运营管理
运行环境自己管理自己管理运营管理运营管理
中间件自己管理自己管理运营管理运营管理
系统自己管理自己管理运营管理运营管理
虚拟化自己管理运营管理运营管理运营管理
服务器自己管理运营管理运营管理运营管理
存储自己管理运营管理运营管理运营管理
网络自己管理运营管理运营管理运营管理

传统架构:由自己搭建机房,安装系统,制作软件运行环境,安装软件

laaS:由运营商给予虚拟机与所需系统,由自己制作软件运行环境,安装软件

PaaS:由运营商给予虚拟机,所需系统,软件运行环境,由自己安装软件

SaaS:由运营商给予虚拟机,所需系统,软件运行环境,所需软件,而自己只需进行相应作业。

1.6 服务器

服务器分为:塔式服务器,刀片式服务器,机架式服务器

塔式服务器:一般为台式机的机箱,如下图

刀片式服务器:一般为多个刀片模块链接,他们共享一个机箱,具有高性能,高密度,易于管理的特点,如下图

机架式服务器:具有统一性,同一单位为u,1u=4.45cm,常用的由1u,2u,3u,4u,5u,7u,如下图

1.7 常见术语

云盘:一般具有大量的储存空间的同时具有硬盘的容量并且流量即是下载速度

报头:一般指的是数据包,数据段,数据帧的头部,它一般包含了有关传输的关键信息。

2. 网络参考模型

2.1 为什么要分层思想

简化网络。出了问题可以快速确定大致方向*注:参考模型为人类臆想的产物,并不真实存在。

2.2 OSI七层模型(逻辑模型)

层级意义
应用层人与机器之间的交互
表示层将自然语言转化为二进制语言;并对语言进行压缩,确保传输速度;对语言进行加密,确保安全性
会话层创建会话,管理会话,关闭会话;在此之间确保会话的对象,会话的系统(安卓,ios,win),会话的设备(手机,电脑,平板)
传输层制定传输协议(tcp/udp),确定传输端口
网络层选择最佳路径
数据链路层通过mac地址来确定对方是否接收到数据;并检测数据的完整性,如若不完整,则让传输层重新传输。验证方法:奇偶校验码
物理层将数据转化为bit流进行物理层面的传输

2.3 TCP/IP模型

TCP/IP5层模型:应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层

TCP/IP4层模型:应用层,传输层,网络层,网络接口层

2.4 TCP/IP协议簇

协议具体内容
应用层HTTP,DNS,HTTPs,FTP,TFTP,SMTP,SNMP
传输层tcp,udp
网络层ICMP,IGMP,IP,ARP,RARP

HTTP:超文本传输此协议,属于传输层tcp/udp的一种,端口号默认为80;

HTTPs:是HTTP的加密,http+ss,端口号默认为443;

DNS:将域名转化为IP地址的网络协议,从而不需要记住过于复杂的IP地址端口号默认为53;

FTP:在网络上进行文本传输的协议,它支持双向传输,既可以从网络上下载文件,也可以将本机文件上传到远程服务器中,端口号默认为21;

TFTP:一种在网络上进行简单却轻量级的文本传输协议,无需复杂的身份验证及错误处理,端口号默认为69;

SMTP:用于电子邮箱传输的标准协议,它定义了如何发送,接收电子邮箱的规则,端口号默认为25;还经常使用465,587,2525;

SNMP:基于udp协议进行通信时的网络管理协议,端口一般为10161,10162;10161用于接收请求信息,10162用于接收通知信息;

tcp:可靠传输安全性高,但是传输速度慢,类似于银行取钱;

udp:不可靠传输安全性较低,但传输速度快,类似于现场直播;

ICMP:网络连通性测试协议,用于命令ping;

IGMP:用于多播的形式,类似于视频会议或者直播;

IP:IP协议定义了IP地址的结构,确保了数据从源头通过了一个或者多个网络到达正确的IP地址;

ARP:便于将IP地址转化为mac地址,方便在网络中更加准确,快速的找到物理地址;

RARP:与ARP协议相反,它便于将mac地址转化为IP地址。

2.5 各层常见的网络设备

网络层级具体设备
传输层防火墙
网络层路由器
数据链路层交换机

2.6 数据封装与解封装

封装过程:

应用层,表示层,会话层----data;

传输层----添加协议端口号,形成数据段,(协议+端口号)+data;

网络层----添加源目IP地址,形成数据包,(源目ip地址)+(协议+端口号)+data;

数据链路层----添加源目mac地址以及效验码,形成数据帧,(源目mac地址)+(源目ip地址)+(协议+端口号)+data+(效验码);

物理层----将数据转化为bit流进行传输;

解封装过程:

物理层----接收到bit流转化为数据帧;

数据链路层----接收到数据帧后,将数据帧拆分为mac地址+数据包+效验码,核对mac地址与效验码,二者没有问题后,将数据包传输到网络层;

网络层----接收到数据包后,将数据包拆分为源目IP地址+数据段,核对IP地址,若没有问题后,将数据段传输给传输层;

传输层----接收到数据段后,将数据段拆分为(协议+端口号)+data,核对相应协议与端口号,发送给相应的软件;

应用层,表示层,会话层----data

如下图

如图,传输过程类似于u型。

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