计算机网络的基本认识

网络发展背景

独立模式 ——> 网络互联
独立模式：各个计算机之间相互独立，无连接。
网络互联：多台计算机连接在一起，实现数据共享。

网络一个很大的特性：连接（共享、开放）。
从主机到主机的前提：跨网络。

局域网和广域网

所谓的局域网和广域网只是一个相对的概念。

两台主机跨网络实现数据通信，必须要有一个重要的物理设备：路由器。

局域网LAN

两台主机可以在同一个局域网中直接通信。

划分局域网：不是根据是否有路由器划分的，局域网没有严格的界限。
但是可以做一个约定：局域网中不包含路由器。（局域网有一根网线连接，顶多只有一个对外的路由器）

广域网WAN

将远隔千里的计算机连接在一起。

协议

协议：在我们具体实施某件事物之前做好的约定。
例如：计算机语言由 0 和 1 构成，做的约定——>网络协议

思考：
只要通信的两台计算机，约定好协议就好了么？
显然是不行的。
要做的工作还有很多：

1. 严格的按照协议生产与通信有关的所有设备；
2. 操作系统，软件层面上操作系统要统一；
3. 计算机的网络设备（集线器，路由器，交换机等）遵守网络协议。
4. 能上网……

如此，就要有人（行业领袖）站出来，约定一个共同的标准，然后大家都要遵守这个标准，这就是网络协议。

网络协议

协议分层

网络结构：分层
网络分层，为什么分层？—— 便于维护
例如：
在C语言中，如果把全部代码都放在main函数中，一旦由错误，难以修改且修改的工程量大，但是如果把代码分装在不同的函数中正好就解决了这个问题。

• 分层之后，下层有任何问题或任何操作，不会对其他层产生影响。
• 同层之间可以直接通信，不同层之间不能直接通信。
  例如：在日常生活中，把不同的语言分为不同的分层。同一种语言可以直接沟通，不同的语言不能直接沟通。
• 分层的最大好处在于“封装”，面向对象例子。
• 分层之后层与层之间可以相互调用：采用接口的方案。（接口：函数）
• 上层想用下层的功能，调用下层的接口。
• 下层想用数据交给上层，调用上层接口。
• 它们之间只有接口的交互。

OSI七层模型

OSI 组织 —（协议）—> 七层模型

OSI 需要清楚两点：

1. OSI七层模型分为哪七层，每一层都要清楚，能描述出来；
2. OSI 七层和现在用到的TCP/IP四层或五层有哪些区别（应用层方面的区别）。

TCP/IP 五层（或四层）模型

物理层考虑得较少，因此很多时候称为 TCP/IP 四层模型。

• 物理层：（TCP/IP 四层模型中不包括）集线器（Hub）
• 数据链路层：交换机（Switch）
• 网络层：路由器（Router）
• 传输层
• 应用层
  三个重要的设备
  集线器：功能：信号放大，根本目的：让信号传输的更远。

一般而言：

• 对于一台主机：它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容；
• 对于一台路由器：它实现了从数据链路层到物理层；
• 对于一台交换机：它实现了从数据链路层到物理层；
• 对于集线器：它只实现了物理层。

数据链路层：同一个局域网中两个人的通信能力。(有能力但比一定能办到)
网络层：跨网络的两台主机具有传输数据的能力。
应用层：用数据。

例子：
数据链路层：同一座城市里两个人通信的问题。（局域网）
网络层：不同城市里两个人通信的问题。（广域网）

网络传输基本流程

参考：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40933663/article/details/89852047

网络中的地址管理

IP 地址

IP 地址：IP 协议中用来标识网络中不同主机的地址。
两个版本：IPV4、IPV6

• IPV4 ：32bit
• IPV6 ：128bit

表示形式：“点分十进制”。
例如：192.168.0.1
用点分割的每一个数字表示一个字节，取值范围：0~255

MAC 地址

MAC 地址：用来标识数据链路层中项链的节点。
长度：48位，6个字节。
计算机的网卡在出厂时就打上了一串数据：MAC 地址，其通常是唯一的。