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1.介绍协议
基础知识
协议
协议分层
OSI七层模型
2.TCP/IP五层模型
3.网络传输的基本流程
1.基本知识
协议报头
2.局域网通信的基本流程
3.网络传输流程
局域网分类
跨路由器传输
数据包封装和分用
4.网络中的地址管理
1.IP地址
2.MAC地址
3.区别 1.介绍…目录
1.介绍协议
基础知识
协议
协议分层
OSI七层模型
2.TCP/IP五层模型
3.网络传输的基本流程
1.基本知识
协议报头
2.局域网通信的基本流程
3.网络传输流程
局域网分类
跨路由器传输
数据包封装和分用
4.网络中的地址管理
1.IP地址
2.MAC地址
3.区别 1.介绍协议 基础知识 1.其实所谓的互联网可以看成一个巨大的操作系统而每一个计算机都是一个硬件通过网线与其他计算机相互连接。 2.那么其实计算机内部的本质其实也是一个小型的网络结构。 3.短距离的传输其实数据丢失的概率不大即使丢失其实也好确定。但是长距离传输是否丢失也是一个问题特别是网路 就会出现信息传递问题。 4.为了尽可能减少通信成本就需要定制协议用于解决由于长距离的通信问题。 协议 定义协议就是用计算机语言来表达计算机通信之间的规定。不同的协议表示不同的意义能让对面的计算机知道本台计算机的目的 网络协议计算机生产厂商有很多;计算机操作系统,也有很多;计算机网络硬件设备, 还是有很多;如何让这些不同厂商之间生产的计算机能够相互顺畅的通信? 就需要有人站出来, 约定一个共同的标准,大家都来遵守, 这就是网络协议标准; 协议分层 1.分层普适性的意义是为了解耦对任何一层做修改其他层不会被影响。出现问题也会在该层受影响而已另外功能比较集中的耦合度比较高的模块我们设计成一层的协议。这样的特点是低耦合高内聚 2.每一层都需要解决特定的问题并且网络通信并不是一股脑直接转入计算机中的。 3.问题大致有这些如何把数据先交付给与自己主机直接相连的下一台主机要有路径选择的能力传输出错后的容错纠错能力传到目的计算机后解决应用的问题(送到目的主机并不是目的是手段) OSI七层模型 1.OSI是网络分层的一种逻辑上的定义和规范 2.OSI把网络分为七层自下向上物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层 3.实际上遇到的网络问题不会出现七层工程实际采用五层或者四层协议因为无法实现一种万能的实现套用所有的项目所以最后三层需要用户手动搭建。 2.TCP/IP五层模型 1.五层分为物理层数据链路层网络层传输层应用层 2.物理层负责光电信号的传输物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。 集线器(Hub)工作在物理层长距离传输光电信号会衰减那么集线器(Hub)的作用就是加强衰减的信号。 光纤光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维利用光在这些纤维中以全内反射原理传输的光传导工具 调制解调器猫主要负责信号转换连接光纤解读传输的信号(模拟信号和数字信号的互相转换) 路由器构造局域网连接网络 双绞线网线路由器连接主机使得主机联网 网卡网线的数字信号01传给网卡存储在里面的寄存器中随后传给磁盘 3.数据链路层解决如何把数据先交付给与自己主机直接相连的下一台主机的问题 4.网络层有路径选择的能力 5.传输层传输出错后的容错纠错能力 6.应用层传到目的计算机后解决应用的问题 1.TCP/IP分层模式其实反映了计算机整体的运行逻辑自底向上由硬件驱动操作系统调用接口用户组成 2.系统调用接口连接到文件所有数据都会在文件中存储。 3.对于一台主机, 它的操作系统内核实现了从传输层到网络层的内容 4.对于一台路由器, 它实现了从网络层到物理层 5.对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层 6.对于集线器, 它只实现了物理层 3.网络传输的基本流程 由于物理层偏向底层实现通过电子信号传递故而不太需要讲。我们理解四层即可。 1.基本知识 协议报头 1.每一层都需要协议而每一个协议的最终表现就是都有报头。 2.举个例子类似于邮件快递快递员想要将货物送到买家其实想要一些信息构成了快递单。而对应到网络协议其实就是报头。 3.报头的意义协议通常通过协议报头表达报头遵循一系列规定的约定。用于确认每一层的任务。 4.每一份数据在被发送或者接收时都要先经历报头包装。 5.而最后接收到应用层的数据其实也带有报头这些报头是告知用户如何进行操作的。 2.局域网通信的基本流程 1.局域网之间两台主机可以直接通信 2.每一台主机都有自己的名字每一台主机都有网卡这张网卡有自己独一份的地址为MAC地址 3.MAC地址用于表征局域网中主机的唯一性 原理 1.在一个局域网内一台主机发出的数据所有主机都能接收到 2.对于发出方在发出数据上添加报头包含了传到哪里的地址 3.其他主机接收得到数据但是对于其他主机而言它会在底层传输查看报头发现与自己主机对不上那么此时下层直接删除掉数据。上层用户得不到数据 4.接收方在底层确认是发给自己的数据就读取这样就达到了局域网传输的目的 3.网络传输流程 1.网络传输并不是直接从应用层传到对方的应用层需要经过不断的向下传输到物理层才能传到别处的物理层随后向上传到应用层 2.由应用层到物理层是传输的用户不断将数据封装的过程每一层到下一层去都会把自己的报头添加到有效载荷前面形成报文(报文报头有效载荷)随之往下 3.接收方接收到由物理层的数字信号自下向上不断将数据解包的过程每一层往上之前都会把自己同层的报头摘除再向上传 4.但是其实站在用户角度其实就会认为同层之间相互交流因为在同层报文是一样的。 5.封装报头有很多的协议发送方直接根据自己的需求打包但是接收方要想知道传过来的具体协议是什么需要在报头中得到 6.将报头分离其实要么按固定格式分离要么按固定大小分离 局域网分类 1.以太网 2.令牌环网局域网中可能不止一对主机在对话。互相传输但是网线会出现数据碰撞问题那么这么一个局域网形成了碰撞域。局域网的网络资源站在系统角度而言其实就是共享资源。出现碰撞就重新将数据发出而此时依旧会有数据碰撞那局域网中设置一个令牌只有有令牌的主机才能发送数据。 3.无线LAN网 跨路由器传输 1.跨路由器的条件是一个设备至少要横跨两个网络才能进行数据传输。 2.那么路由器也需要横跨两个网络在两边都构成一个局域网那么路由器至少需要两个网络接口将两个局域网相互连接。 3.当前的主机通过局域网将数据传给与自己直接相连的路由器。由于路由器工作在网络层路由器的工作就是判断数据传输到哪里去所以它得读取报头将数据进行传输决定。 4.路由器得到数据又向下交互用令牌环的协议传输数据通过令牌环向下一台主机交付。 5.这样的设计路由器其实重新封住了报头但是上层没什么区别。IP协议存在的意义就是屏蔽底层网络的差异。 6.图中的上层基本一致而以太网和令牌环网其实是物理层的实现不同各个局域网的网络接口不一样上图只是例子 数据包封装和分用 1.不同的协议层对数据包有不同的称谓在应用层称为请求与响应在传输层叫做数据段在网络层叫做数据报在链路层叫做数据帧。 2.应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部称为封装。 3.首部信息中包含了一些类似于首部有多长载荷有多长, 上层协议是什么等信息。 数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部, 根据首部中的 上层协议字段 将数据交给对应的上层协议处理 4.网络中的地址管理 1.IP地址 1.IP协议有两个版本, IPv4和IPv6二者不可兼容。 2.IP地址是在IP协议中, 用来标识网络中不同主机的地址对于IPv4来说,IPv4地址是一个4字节, 32位的整数我们通常也使用 点分十进制 的字符串表示IP地址。 3.IPv6为16为字节128位的整数组成 4.在广域网广泛使用也有一部分在局域网中使用 2.MAC地址 1.工作在局域网当中的地址 2.长度为48位, 及6个字节. 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示 3.区别 既然都是表示地址的那么二者之间有什么区别 1.仔细分析其实想要一个主机到另一个主机需要两种信息初始主机到最目的主机的信息上一台主机到下一台相连的主机的信息。 2.源IP到目的IP为了传输的每一个阶段提供方向目标方便进行路径选择 3.上一台主机到下一台相连的主机的地址一直在变换这种地址为MAC地址提供路径的可行性
