网络基础课程01

1.相关名词概念

网络：计算机或者网络设备通过有型的线缆或者无线的设备连接起来，按照一定的规则进行连接、通信的合集。

通信：人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介（有型的或者无型的网络）来进行信息的传输和交流------要有来有往、一发一回的才能是通信

通信的方式：

--端到端通信：端口到端口，传输层就是端到端通信

--点到点通信：主机与主机，网络层及一下的层都是点到点通信

网络通信：终端设备之间通过计算机网络进行的通信

峰值速率：用户可以使用的最大业务速度

2.分层的思想

分层的核心：方便管理，定位故障，使复杂的流程简单化。

OSI 七层模型：

应用层-表示层-会话层-传输层-网络层-数据链路层-物理层

 

应用层：网络服务与最终用户的接口，人机交互的界面，某个系统应用程序的窗口，如www.baidu.com

表示层：翻译，将要传输的文件翻译成计算机语言（二进制0 1），让计算机识别，加密以及数据压缩

会话层：允许不同设备之间不同用户建立回话关系。如我现在要访问百度，先和百度建立会话关系，会话属于软件层面

传输层：端口通信。以相同的协议进行通信，指定软件之间端口一致的通信方式

网络层：IP地址。计算机之间通信的唯一标识就是IP地址。

网络选择最佳的路径的方式通信到另一方，进行数据包转发

关键：

1. 数据包
2. 选择最佳路径
3. 转发

（如路由器，防火墙）

数据链路层：网卡设备。把数据变成数据帧（如交换机）

物理层：数据编程信号传输，BIT流 （网卡）

逆向的过程：数据打包好后准备传输到对方主机，是个逆向的过程。

从本机的物理层到对方的物理层开始：

物理层（本机）-物理层（对方）-数据链路层-网络层-传输层-会话层-表示层-应用层

经过逆向的操作 层层传输 最后完成通信。

3.tcp/ip模型：tcp（传输协议）ip（网际协议）

早期是四层模型（网络接口层--互联网层--传输层--应用层）

然后引用了OSI七层模型，升级到五层协议

——一系列协议的集合

其中七层里的 表示层和会话层 一起合并到应用层里

 

3.1 tcp/ip协议簇

应用层：

http（超文本传输协议，默认端口80）

https：默认端口443

ftp：文件传输协议（传输文件）

DNS（域名解析）

传输层：

tcp：传输控制协议

udp：用户数据协议

二者优劣：

tcp协议的传输速度相对较慢，但是稳定，可靠（如http）

upd协议的效率更高，速度更快，但是不安全，定义了不同程序之间的端口（如直播，流媒体，只管发出不管接受）

网络层：

ip：网际协议

ARP：地址解析协议--将IP地址转换成mac地址。在第一次获取到ip地址后会保存一段时间（300s），下次请求可以直接查询ARP缓存，节约资源。

ICMP：网际控制报文协议：ping 测试主机之间、路由器之间网络通不通，主机是否可达，路由器是否可用的协议。

RAPP：逆地址解析

IGMP：网际组管理协议

数据链路层：

最后两个没有任何特定协议。支持所有标准的，专用的协议（前面都已经通过各种协议层层筛过，到这里最后两层，给所有数据放行）

物理层：

 

由于最后两层（数据链路层、物理层）没有特定的协议，所以

tcp/ip 五层协议 实际上只有三层（应用层、传输层、网络层）

4.数据的封装和解封

4.1封装：

 

上层数据先从应从层（先发出--翻译成二进制语言--连接会话）

再到传输层tcp/udp端口组成tcp头部（包含协议和端口）---数据段

再到网络层经过数据包选择最佳路径转发会再加上两个ip地址（源（本机）和目标对象的ip地址）组成ip头部--数据包

然后再进过数据链路层会加上源mac地址和目的mac地址组成mac头部--数据帧

这里ip地址和mac地址之间对应 产生映射关系

经过上面三层之后数据已经包含了三个头部 从里到外分别是：

tcp头部--ip头部--mac头部

之后数据从源物理层 经过BIT（比特）流的方式 发送到 目标物理层接收

4.2解封：

 

物理层：接收BIT流数据，传输到数据链路

数据链路层：检测是否是对应的mac地址，确认过后脱掉mac头部进入下一层

网络层：检测是否是对应的ip地址，确认后脱掉ip头部

传输层：确认是否是对应的tcp端口，确认之后脱掉tcp头部

全部确认之后，进入应用层，在进行解析翻译，最后完成接收。

以上至此，一个数据的封装的解封过程完毕