网络基础扫盲-初识网络

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原创最新推荐文章于 2026-06-09 22:57:28 发布 353 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

前后端都应掌握的网络基础扫盲 网络基础扫盲通过本文将一些前后端常见的网络基础知识串起来，知道它们为何出现/解决什么问题，标红字体即为知识点。对于非科班出身的程序员来说，面试遇到最头疼的问题之一就是网络基础，比如你肯定遇到过下面的问题： HTTP协议 TCP/UDP OSI 模型 HTTP/HTTPS/HTTP2 SSL/TLS socket cors/跨域状态码 cookie request/response …... 阅读详情

博客内容：初识网络

前言
在以前网络不够发之前，各个实验室进行一些研究时需要进行数据的交流，但是那时车马很慢，一生只够跑几次，所以就有人研究了网络，既然在单个计算机上可以实现不同的进程之间的数据交换，遵循一定的约定可以实现进程间通信。于是就有人开始研究……

一、OSI七层网络模型

OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范;

每一层都有分别对应的相关的物理设备。实现不同数据之间的数据传输。将服务器、接口和协议三个概念进行了分离。

名称	功能	协议名称
应用层	提供用户接口和处理应用程序间通信	HTTP, FTP, SMTP
表示层	数据的编码和加密	SSL, TLS, ASCII
会话层	建立和维护应用程序之间的对话	NetBIOS, RPC, NFS
传输层	提供端到端的数据传输	TCP, UDP
网络层	路由和转发数据包	IP, ICMP, ARP
数据链路层	通过物理网络连接节点	Ethernet, PPP, SLIP
物理层	提供物理介质和数据传输	USB, Ethernet Cable, Fiber Optic Cable

分层比较多的，负责的模块比较详细，所以叫做OSI理想模型。但是对于后面实现网络的通信比较麻烦，繁琐。所以采用对于会话层，表示层、应用层的合并。统一为应用层。

二、TCP/IP四层模型

TCP/IP是一组协议的代名词，包括许多协议，组成了TCP、IP协议族。
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物理层: 负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
网络层: 负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.
传输层: 负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
应用层: 负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层

客户通过应用层将数据进行一个向下交付给传输层，传输层会在用户的数据的前面加上一个传输层的报头，然后继续向下交付给网络层，网络层一会加上自己的报头进行向下交付，直到数据链路层，这时候通过接收方的数据链路层一层一层的往上交付。就像西游记中一样，从上至下是获取通关文牒，从下往上是验证对应的通关文牒。也就是对于数据包封装和分用。
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1、MAC地址与IP地址

对于IP地址用来标识网络中的不同主机的地址。就可以划分为IPV4、IPV6俩种IP地址的，IPV4是4字节的，32位的整数。同城使用的是点分十进制的字符串来表示，如"192.168.1.0"。每一个数字表示一个字节，范围是0~255。IPV6本意是为了解决IPV4数量受限。但是后面会用NAT来解决。IPV6是128位的。
MAC地址是用来识别数据链路层中的相连节点的，长度时48位及6字节，一般是使用16进制表示。在每个网卡出厂时就被设置的，不能更改。
对于在同一个局域网中的通信，不同的多台计算机的mac地址不同，就像是在广播中进行一个区域内的一个特定的查找。IP地址则是需要通过路由表进行转发。不同的IP报头可以进入不同的网段。IP地址和MAC地址都是用于网络通信的地址。MAC地址是硬件地址，由制造厂商在生产设备时设置的，不可更改，通常由48位二进制数字表示，用于唯一标识网络设备。IP地址是逻辑地址，由网络管理员配置的，通常由32位二进制数字表示，用于标识网络中的设备和主机。在网络通信中，主机通过ARP协议将IP地址转换为MAC地址，以便于数据包在网络中的传输。当主机需要发送数据包时，它将首先检查目标主机的IP地址，并向本地网络中的所有主机发送ARP请求，以查询与目标主机对应的MAC地址。目标主机响应ARP请求，并将其MAC地址发送回发送主机，这样数据包就可以被正确地发送到目标主机。因此，IP地址和MAC地址之间有一定的联系和互相依赖关系，二者协同工作才能正常进行网络通信。

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