计算机网络——基础概念+网络模型

内容：

• 了解网络的基本组成结构

• 理解OSI和TCP/IP模型的区别和联系

• 掌握每一层的作用和常见协议

• 能够初步理解一次网络通信中数据是如何封装和传输的

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1.网络的基本组成

一个完整的网络系统由以下几个核心部分组成

组成部分	功能说明
客户端（Client）	发起请求的一方，比如你的电脑、手机、浏览器等
服务器（Server）	提供服务的乙方，比如Web服务器、数据库服务器、邮件服务器
网络设备	包括交换机（Switch）、路由器（Router）、防火墙等，用于连接和转发数据
传输介质	数据传输的物理路径，如网线、光纤、WiFi
协议	数据通信的规则，如HTTP、TCP、IP、DNS等

实际的工作场景：

在浏览器输入www.baidu.com

• 浏览器（客户端） → 向报读服务器发送请求

• 请求经过公司或家庭网络，通过交换机、路由器 →把请求发送到百度的服务器

• 服务器接收请求 →返回网页内容

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2.网络分层模型

为了简化复杂的数据通信过程，人们设计了“分层模型”。可以把他想象成一个“快递打包流程”——每一层负责一部分包装任务，层层叠加，最终把数据安全送达目的地。

OSI七层模型（理论模型）

OSI是一个标准参考模型，主要用于教学和理解网络通信原理

层次	名称	英文名	主要功能
7	应用层	Application Layer	用户直接使用的程序（如浏览器、微信）
6	表示层	Presentation Layer	数据格式转换、加密解密
5	会话层	Session Layer	建立、管理、终止会话
4	传输层	Transport Layer	端到端通信（如TCP、UDP）
3	网络层	Network Layer	地址定位、路由选择（如IP）
2	数据链路层	Data Link Layer	物理地址识别、差错控制（如MAC地址）
1	物理层	Physical Layer	比特流传输（如光纤、电缆）

记忆口诀：“所有人士不拿数据发票” （应、表、会、传、网、数、物）

TCP/IP四层模型（实际应用模型）

TCP/IP是目前互联网实际使用的标准模型，更贴近真实世界的网络通信。

层次	名称	对应OSI层	主要协议
4	应用层	应用测+表示层+会话层	HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、DNS
3	传输层	传输层	TCP、UDP
2	网络层	网络层	IP、ICMP、ARP
1	网络接口层	数据链路层+物理层	Ethernet、Wi-Fi、MAC 地址

TCP/IP是目前主流模型，一般都基于此模型来分析

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3.数据传输（封装与解封装）

数据在网络中传输时，会经历“封装——>传输——>解封装”的过程

封装

当数据从上层往下传递时，每层都会添加自己的头部信息（Header），这个过程叫封装。

例如：在浏览器中访问百度页面

[用户输入网址]——>[HTTP请求]——>[加上TCP头]——>[加上以太网头]

解封装

当数据到达服务器后，会从下网上逐层去掉头部信息，还原原始数据。

[以太网头去掉]——>[IP头去掉]——>[TCP头去掉]——>[HTTP请求被提取出来]

类比

就像寄快递一样，你要给朋友寄一本书

• 先包一层纸（应用层）

• 在套个盒子（传输层）

• 加上物流单号（网络层）

• 最后装进快递袋（数据链路层）

• 到达对象手里后，一层层拆开

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4.各层功能详解

层级	名称	功能	常见协议/技术	实际工作用途
4	应用层	提供应用程序之间的通信	HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、DNS	浏览网页、发邮件、域名解析
3	传输层	端到端通信（进程到进程）	TCP、UDP	控制可靠传输 vs 快速传输
2	网络层	地址定位、路由选择	IP、ICMP、ARP	根据 IP 寻址，找到目标主机
1	网络接口层	数据帧传输、物理连接	MAC 地址、Ethernet、Wi-Fi	在局域网内传输数据帧

举个例子

你用微信发消息给朋友

1. 微信作为应用层生成消息

2. 传输层使用 TCP 或 UDP 包裹消息

3. 网络层加上 IP 地址，告诉网络怎么走

4. 网络接口层将数据转为可以在局域网上传输的帧格式

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5.常用命令

命令	平台	作用
ping www.baidu.com	Windows / Linux	测试网络连通性
tracert www.baidu.com（Windows） traceroute www.baidu.com（Linux/Mac）	Windows / Linux	查看数据包经过的路由路径
ipconfig（Windows） ifconfig / ip addr（Linux）	Windows / Linux	查看本机 IP 地址
nslookup www.baidu.com	Windows / Linux	查看域名对应的 IP 地址
arp -a	Windows / Linux	查看本地 ARP 缓存表

计算机网络 = 客户端 + 服务器 + 网络设备 + 协议规范 TCP/IP 四层模型是理解网络通信的核心框架 数据在网络中传输时，经历了层层封装和解封装的过程