网络基础（一）

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网络基础1

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0. 计算机网络
（1）局域网LAN：计算机数量比较多，通过交换机和路由器将不同的主机连接在一起；
（2）广域网WAN：将远隔千里的计算机连到一起；
1. OSI七层模型
OSI七层网络模型也叫开放式系统互联参考模型，其最大的优点就是将服务、接口和协议（一种约定）这三个概念明确的区分开来，由此可见，分层的好处就在于维护起来比较简单，同时便于封装。
（1）物理层：比特流与电子信号之间的切换；
（2）数据链路层：互连设备传送和识别数据帧；数据帧与比特流之间的转换；
（3）网络层：地址管理与路由选择；经过哪个路由传递到目标地址；
（4）传输层：管理两个节点之间的数据传输；负责可靠传输；
（5）会话层：通信建立，负责建立和断开通信连接；
（6）表示层：设备固有数据格式和网络标准格式的转换；
（7）应用层：针对特定应用协议；如：电子邮件协议，远程登录协议…；
2. TCP/IP五层/四层协议
（1）物理层（硬件）：负责光电信号的传递方式；如：以太网通用的网线，wifi无线网使用电磁波，集线器等都属于物理层的范畴；物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等；
（2）数据链路层（网卡层）：负责设备之间的数据帧的传送和识别；如：网卡设备的驱动，帧同步，冲突检测，交换机等都属于数据链路层的范畴；数据链路层的标准有以太网、令牌环网、无线LAN等；
（3）网络层：负责地址管理和路由选择；路由器工作在网络层；主要协议有：IP协议，ARP协议， ICMP协议；
（4）传输层：负责两台主机之间的数据传输；主要协议有TCP协议，UDP协议，SCTP协议，DCCP协议；
（5）应用层：负责应用程序间沟通；主要协议有HTTP协议，DNS协议，HTML协议，TLS/SSL协议，FTP协议，RTP协议。
（6）小结：因为物理层我们平时考虑的比较少，所以通常称为TCP/IP四层模型；其中对于一台主机而言，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容；对于一个路由器而言，它实现了从网络层到物理层的内容；对于一个交换机而言，它实现了从数据链路层到物理层的内容；对于一个集线器而言，它只是实现了物理层，因为一般进行长距离传输时，信号就会减弱，应用集线器进行信号放大。如下图所示：

3. TCP/IP通信过程

从上图可以看出：TCP/IP通信过程中，传输层及以下都集成操作系统内核中，这样就可以让用户忽略通信细节，而只关注于处理数据本身，也就是应用层，大多数的代码也都在应用层及其上层。

跨网段的主机传输文件，中间需要经过一个或多个路由器，如图：

这里需要引出一个概念，MAC地址（48位），在跨网段的传输中，IP（32位）是不变的，但是MAC地址会变。在令牌环中为了同一时刻只有一台主机发送数据，规定只有拥有令牌的主机才可以“说话”，其他主机没有令牌就只能“闭嘴”，这样也就提高了通信的效率。
4. 网络中的地址管理
（1）IP地址：IP协议有两个版本，分别是IPV4（32位）和IPV6（128位）；IP地址是在IP协议中，表示网络中不同主机的地址；
（2）MAC地址：MAC地址是48位，在网卡出厂时就确定了，不能修改；MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点，通常是唯一的（虚拟机中MAC不是真实的MAC地址，所以可能有冲突）。