计算机网络知识点1

计算机组成

计算机网络组成
节点
1.主机以及在主机上运行的程序
2.链路层交换机、路由器等进行网络交换得设备

数据链路：
1.接数据链路，主机连接互联网
2.主干链路

协议：
传递信息得标准，
信息传输就像送快递一样：交换机就像是快递中转站，将快递按照报文上地址，进行分组发送
规定了两个或者多个通信实体之间交换报文格式和次序

一个数据从发送到目的地，经过得路径（数据链路和分组交换机)称为该网络得路径。

分组交换机

链路层交换机和路由器并称分组交换机，用于数据交换得中转站和中继点

链路层交换机和路由器区别：
2. 工作层次不同

链路层交换机工作在OSI开放式系统互联模型的数据链路层，也就是第二层，而路由器则工作在OSI模型的网络层，就是第三层（中继器、集线器工作在OSI的第一层，即物理层），因此链路层交换机的原理相对简单，一般都是使用硬件电路来实现数据帧的转发，而路由器一般工作在网络层，肩负着网络互联的重任，需要实现更为复杂的协议，具有更加智能的转发决策功能，通常都会在在路由器中跑操作系统，实现复杂的路由算法。因此，与链路层交换机相比，路由器更加偏向于软件实现其功能。

3. 数据的转发对象不同

**交换机是根据MAC地址转发数据帧，而路由器则是根据IP地址来转发IP数据报/分组。**数据帧是在IP数据包/分组的基础上封装了帧头（源MAC和目的MAC等）和帧尾（CRC校验码）。那有人就想了，数据帧为什么同时要包含MAC地址和IP地址呢，实际上，数据帧中的IP地址决定最终数据包要到达的主机，而MAC地址则是决定下一跳将要将数据传送给哪台设备（路由器或目的主机）。而且，IP地址是软件实现的，可以描述主机所在的网络，而MAC地址是硬件实现的，每一个网卡在出厂的时候都会将全世界唯一的MAC地址固化在网卡的ROM中，因此MAC地址是不可修改的，但是IP地址是可以由网络管理人员配置修改的。

4. 分工不同

链路层交换机主要用于组建局域网，而路由器则主要负责连接外网并寻找网络中最合适数据传输的路径。多台主机可以通过网线连接到交换机，这样局域网就组建好了，之后就可以将数据通过交换机发送给局域网中的其他主机了，如飞秋、极域电子教室等局域网软件就是通过交换机把数据转发给其他主机的，当然像极域电子教室这样的广播软件是利用广播技术让所有的主机都收到数据的。然而，通过交换机组建的局域网是无法访问外网的，这时就需要路由器来为我们打开外面精彩世界的大门了。局域网中的所有主机使用的都是私网IP，这时就必须借助路由器将私网IP转化为公网IP（NAT网络地址转换），这样才能访问外网。

5. 冲突域和广播域

链路层交换机可以分割冲突域，但不能分割广播域，而路由器既能分割冲突域，又能分割广播域。由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在这种情况下会导致广播风暴和安全漏洞问题，而连接在路由器上的网段会被分配不通的广播域，路由器不会转发广播数据。需要说明的是单播的数据包在局域网中会被交换机唯一地送往目标主机，其他主机不会接收到数据，这是区别于原始的集线器的，数据的到达时间由交换机的转发速率决定，但是交换机会将广播数据转发给局域网中的所有主机。

路由器是让你见到广大世界得，建立局域网，数据链路交换机让你组件一个小圈子。

分组转发

分组转发机制:
源将报文划分为很小数据块称为分组
计算机中的分组转发机制：分组交换器，接受到第一个比特开始，要一直接受到整个分组后，才会进行转发，先缓存满了之后，才会进行转发。
输出缓存队列：分组在交换机中准备被交换到某条链路，这条链路正在忙碌，所以该分组必须在输出缓存中等待。
缓存空间大小有限，一旦缓存空间满了，这种情况下，会出现丢弃掉正在排队的分组，或者要等待分组（丢包）

每个端系统都有IP地址（相当于坐标）
分组的头部：目的IP地址，分组交换器，会将分组转发向最近的路由器
所以说，很像发快递么

按照网络协议栈分为5层

报文、报文段、分组、包、数据报、帧、数据流的概念区别

1.报文(message)

应用层信息分组，称为报文

我们将位于应用层的信息分组称为报文。报文是网络中交换与传输的数据单元，也是网络传输的单元。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不需一致。报文在传输过程中会不断地封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加一些控制信息组成的首部，那些就是报文头。

2.报文段（segment）
运输层信息分组报文段
通常是指起始点和目的地都是传输层的信息单元。

3.分组/包(packet)
分组是在网络中传输的二进制格式的单元，为了提供通信性能和可靠性，每个用户发送的数据会被分成多个更小的部分。在每个部分的前面加上一些必要的控制信息组成的首部，有时也会加上尾部，就构成了一个分组。它的起始和目的地是网络层。

4.数据报(datagram) == 分组 == 包，就是包
面向无连接的数据传输，其工作过程类似于报文交换。采用数据报方式传输时，被传输的分组称为数据报。通常是指起始点和目的地都使用无连接网络服务的的网络层的信息单元。

5.帧(frame)
帧是数据链路层的传输单元。它将上层传入的数据添加一个头部和尾部，组成了帧。它的起始点和目的点都是数据链路层。

6.数据单元（data unit）

指许多信息单元。常用的数据单元有服务数据单元（SDU）、协议数据单元（PDU）。

SDU是在同一机器上的两层之间传送信息。PDU是发送机器上每层的信息发送到接收机器上的相应层（同等层间交流用的）。

层次解决问题，将复杂问题简化去解决问题
某一层，向上一层提供服务，提供服务的意思是，我的功能通过接口，给你调用
对等层之间通过协议交换信息
对等层实体

比如运输层（tcp,udp）向网络层递交运输层报文段和IP地址
某一层向上层提供服务

应用层——信息分组是报文

传输层——数据段/报文段(segment) (注：TCP叫TCP报文段，UDP叫UDP数据报,也有人叫UDP段)

网络层——分组、数据包（packet）

链路层——帧（frame）

物理层——P-PDU（bit）

OSI七层模型中每一层的作用

每一层的作用如下：

物理层：物理层负责原始数据的比特流如何在传输媒体上的传输，该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。。其主要设备是中继器（Repeater）和集线器（Hub）。
数据链路层：将比特组装成帧，通过数据线路和链路层交换机，完成可靠的点到点的传输。
网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT），传输以分组为单位的，端到端的数据传输。（可以主机到主机）
　　网络层的目的是实现两个主机系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层，那就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。

网络层中涉及众多的协议，其中包括最重要的协议，也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结，有关网络层的重点为：

1> 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能；

2> 基本数据单位为IP数据报；

3> 包含的主要协议：

IP协议（Internet Protocol，因特网互联协议）;

ICMP协议（Internet Control Message Protocol，因特网控制报文协议）;

ARP协议（Address Resolution Protocol，地址解析协议）可看成是跨网络层和链路层的协议;

RARP协议（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析协议）。

4> 重要的设备：路由器。
传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment），传输以报文段为单位的分组数据，在网络层基础上，提供进程到进