计算机网络（一）基础概念篇

目录

一、网络基本原理

二、各层协议概览及常见术语：​编辑

各层封装

MAC地址

IP地址

端口

ip:port：

进程&port

协议

网络分布式架构的特点

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一、网络基本原理

网络：进程与进程间的跨主机通信

OS的网络管理模块将数据从 内存——>输出设备（网卡）——>再一层一层传递给另一台主机

网卡：如何发送数据（填充数据就是把数据复制给网卡+触发发送），如何接收数据（接收数据+interrupt中断机制给到OS+OS把数据给进程）

进程并不是原封不动的把数据复制给网卡的，而是会进行数据封装，这个封装是经过层层封装，也就是说现代网络是分层讨论的，理论上是OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）7层，实际是TCP/IP5层（有哪些层，层与层之间的关系，每层是干嘛的）

• 应用层（处理业务逻辑，传输层基础上，业务到底具体是怎么通信的，通信规则的解决）（只有这一层是我们考虑设计的，以下四层全部是OS帮我们实现的，无需过多关心）

• 传输层（进程到进程间的通信，即具体是哪个进程）

主机到主机：

• 网络层（跨LAN的主机与主机的通信）

• 数据链路层（LAN内部的主机与主机的通信）

• 物理层（最底层传输介质的转换与通信）

局域网LAN：被路由器网线直接连接的局部网络，主机间可以直接通信，路由器可以分隔不同局域网

局域网组网：

• 方式一：直接主机-主机

  网络设备的存在：集线器Hub、交换机Switch

• 方式二：基于集线器（集线器工作在物理层）

   集线器是不知道数据是要给谁的，它会全给——>只有目标主机接收数据，其他主机忽略，这份工作由数据链路层实现，数据链路层解决一个局域网内部的数据通信

• 方式三：基于交换机（交换机工作在数据链路层）

Hub并不方便，所以有了交换机，是可以知道数据发送给哪个目标的，只会把数据发给指定主机

• 方式四：基于交换机和路由器（有路由器，所以是跨局域网的，跨局域网是网络层要解决的，路由器工作在网路层）

路由器：路由寻址

广域网：局域网组成广域网

二、各层协议概览及常见术语：

各层封装

数据链路层——数据帧

网络层——数据包

传输层——TCP（报文） UDP（段）

应用层——请求响应模型、订阅推送模型

MAC地址

绑定在网卡上的物理地址，出厂就确定的

IP地址

用于网络层，一个网内的IP地址不应该重复，被随机分配也可以自己设置，不同网内的主机是不可能通信的（比如我们的以太网和军用网络是不一样的，是不能通信的）

端口

一个主机内部用于区分不同进程，0-65525

ip:port：

ip:port：唯一确定网络中的一个进程（唯一确定是哪个主机中的哪个进程）

A的ip:port + B的ip:port——>叫做四元组，唯一确定了一条通信线路

五元组：再加上传输层协议是TCP还是UDP，就成了5个信息

进程&port

一个进程可以同时绑定多个端口号；但是一个端口号同一时刻只能属于一个进程

几个小栗子

（1）LAN内部通信

（应用层是协议内容，传输层加一个端口信息，网络层加ip地址信息，数据链路层实现局域网内部的通信，最后物理层转换信号）

（2）跨局域网通信（路由器与路由器之间找，直到找到最终目标路由）

协议

约定、规则

语法 + 语义 + 时序

网络分布式架构的特点

（1）数据在整个通信线路上对于线路中的设备是透明的，有数据监听和数据篡改的风险

（2）网络传输天生是不可靠的，并不能保证数据一定能发送给目标方

（3）来回线路不一定一致