网站设计要点,上海优化seo排名,珠海中小企业网站建设,网站建设工作标准目录 前言#xff1a;
1.网络的发展史
1.1独立模式
1.2网络互联
1.3局域网LAN
1.4广域网WAN
2.网络通信基础
2.1IP地址
2.2端口号
3.认识协议
3.1协议分层
3.2分层的作用
3.3TCP/IP五层#xff08;或四层#xff09;模型
3.4OSI七层模型
3.5网络设备所在分层 …目录 前言
1.网络的发展史
1.1独立模式
1.2网络互联
1.3局域网LAN
1.4广域网WAN
2.网络通信基础
2.1IP地址
2.2端口号
3.认识协议
3.1协议分层
3.2分层的作用
3.3TCP/IP五层或四层模型
3.4OSI七层模型
3.5网络设备所在分层
4.封装和分用
结束语 前言
1.网络的发展史
网络的主要发展大体可以分为这四个阶段单机阶段局域网阶段广域网阶段移动互联网阶段。
1.1独立模式
独立模式就是计算机之间是相互独立的。
1.2网络互联
随着时代的发展越来越需要计算机之间相互通信共享软件和数据即以多个计算机协同工作来完成业务就有了网络互连。
网络互连就是将多态计算机连接在一起完成数据共享。
数据共享的本质是网络数据传输即计算机之间通过网络来传输数据也称为网络通信。
根据网络互连的规模的不同可以划分为局域网和广域网。下面就来给大家介绍一下什么是局域网什么是广域网。
1.3局域网LAN
局域网即Local Area Network简称LAN。Local即标识了局域网是本地局部组件的一种私有网络。局域网内的主机之间能方便的进行网络通信又称为内网局域网和局域网之间在没有连接的情况下是无法进行通信。他就是把一些设备通过交换机/路由器连接起来。
1.4广域网WAN
广域网即Wide Area Network简称为WAK广域网就是把更多的局域网也相互连接起来当规模足够大的时候就变成了广域网。更官方的解释就是通过路由器将多个局域网连接起来在物理上组成很大范围的网络就形成了广域网。广域网内部的局域网都是属于其子网。
在上述谈到的交换机和路由器是组网过程中的重要设备。
2.网络通信基础
网络互连的目的是进行网络通信也是网络数据传输更具体一点是网络主机中的不同进程间基于网络传输数据。那么我们在组建网络中如何判断到底是从哪台主机将数据传输到哪台主机呢这就需要使用IP地址来标识。具体的我们往下看。
2.1IP地址
IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备如路由器的网络地址。简单来说IP地址用于定位主机的网络地址。就像是我们发快递一样需要知道对方的收货地址快递员才能将快递送到目的地。
格式 IP地址是一个32位的二进制数通常被分隔为4个“8位二进制数”也就是4个字节但是通常是用“点分十进制”的方式来表示的比如192.168.0.136的形式。或者是你可以打开cmd输入ipconfig命令即可查看。 IP地址解决了网络通信时定位网络主机的问题但是还存在一个问题传输到目的主机后由哪个进程来接收这个数据呢这就需要端口号来标识。
2.2端口号
上述的IP是定位大体的位置但是就像是快递员送包裹一样虽然送到指定的地址也就是收货地址IP地址了但是那么多的人到底是送给哪一个人也就是收货人端口号的这就需要继续定位了所以这里的端口号就是用来定位是该主机上的哪一个程序进程的。
注意两个不同的进程不能绑定同一个端口号但一个进程可以绑定多个端口号
3.认识协议
通过上述的介绍相信大家大体对IP和端口号都有了一定的了解但是此时有了IP地址和端口号我们是可以定位到网络中唯一的一个进程但还存在一个问题网络通信是基于二进制0/1数据来传输如何告诉对方发送的数据是什么样的呢
网络通信传输的数据类型可能有多种图片视频文本等。同一个类型的数据格式可能也不同如发送一个文本字符串“你好”这里我们又该如何标识发送的数据是文本类型及文本的编码格式呢基于网络数据传输就需要使用协议来规定双方的数据格式。
3.1协议分层
对于网络协议来说往往分成几个层次进行定义。那么在网络通信中约定的协议其实是非常复杂的那么面对这种复杂的环境就需要一个复杂的协议但是协议太复杂也不好所以就将协议进行了分层这就相当于是约定了层级和层级之间的调用关系要求上层协议调用下层协议下层协议给上层提供支持不能跨层调用。怎么对这个进行理解呢我们可以通过在公司中的层级关系来进行理解。如下图所示 如上所示就是一种层级结构。
3.2分层的作用
那么分层之后又有什么作用呢
如果协议分层之后就可以做到一下两点
层次之间耦合度比较低上层协议不必了解下层的细节下层也不必了解上层的细节。方便对某一层的协议进行替换。
3.3TCP/IP五层或四层模型
TCP/IP是一组协议的代名词它还包括许多协议组成了TCP/IP协议簇。
TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层每一层都有自己的任务和责任通过不同层次之间的协调和合作实现了计算机之间的数据传输。
具体内容如下所示
物理层物理层是网络通信的最低层主要负责将数字信号转换成物理信号例如电信号、光信号等然后通过物理介质例如电缆、光纤等进行传输。网络通信的基础设施数据链路层数据链路层负责将物理层传输的数据进行分帧和差错检测确保数据的可靠传输同时也负责寻址和流量控制等功能。主要关注的是两个相邻节点之间的传输网络层网络层主要负责数据的路由和转发将数据包从源主机传输到目标主机在路由选择方面网络层采用了一些算法和协议例如IP协议和路由选择协议等。主要负责两个遥远节点之间路径规划传输层传输层主要负责数据传输的可靠性和数据流量的控制。TCP协议是传输层协议的一种它能够保证数据传输的可靠性并且通过拥塞控制等机制保证了网络流量的合理分配。不考虑中间的路径只关注起点和终点应用层引用层是网络通信的最高层他负责实现应用程序之间的通信常见的引用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等他们提供了数据交换的标准格式和规范使得不同操作系统和应用程序之间能够进行数据的交换和共享。关注传输过来的数据是要干啥的
物理层针对于程序猿来说可能考虑的会比较少所以很多时候也可以称之为TCP/IP四层模型。
3.4OSI七层模型
OSI参考模型与TCP/IP参考模型对比图如下所示 3.5网络设备所在分层
对于一台主机来说它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容也即是TCP/IP五层模型的下四层。对于一台路由器它实现了从网络层到物理层也即是TCP/IP五层模型的下三层。对于一台交换机它实现了从数据链路层到物理层也即是TCP/IP五层模型的下两层。对于集线器它只实现了物理层。
4.封装和分用
那么在协议的背景下数据如何通过网络来进行传输呢我们可以采用封装和分用。主要的过程如下所示:
发送方发送数据要把数据从上到下依次交给对应的层次的协议进行封装。接收方收到数据要把数据从下到上依次交给对应的层次的协议进行解析。
封装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。
分用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。
下面我们通过QQ发送一条短信为例来讲解封装和分用的整个过程比如现在A要发送给B一条短信“网络基础知识”。
封装
应用层QQ应用程序拿到上述用户数据进行封装封装成应用层数据包。 传输层拿到上述传来的数据之后应用层要调用传输层提供的API来处理这个数据传输层有很多协议最典型的就是UDP和TCP此处我们以UDP为例。注这两个协议小编会在后续的博客中给大家慢慢交代的
UDP会针对上述数据包再进行封装首先他会把上述整个应用层数据包作为UDP数据包的数据部分载荷。然后再在前面加上UDP数据报头。 由传输层到网络层UDP数据报已经有了接下来就要把这个数据报交给网络层的协议。网络层最常见的就是IP协议。在上述的基础上还需要再加上一个IP协议的报头此时是让整个UDP作为IP的载荷。 注意这里的源IP和目的IP就是在这次传输过程中最初的起点和终点。
网络层交给数据链路层最典型的协议叫做以太网。这里是将上述的整体再次作为载荷然后在首部和尾部分别加上以太网帧头和以太网帧尾。 注意这里的mac也是用来描述地址的他叫做物理地址IP是用来进行网络层的路径规划的而mac是用来描述数据链路层的他是描述两个即将进行传输的相邻节点。拿运输快递来举例子如果快递的地址是从郑州-西安那么IP地址的源IP就是郑州而目的IP就是西安是一直不变的但是从浙江到西安还需要经过很多其他站点比如说是郑州- 洛阳 -三门峡 - 西安。所以这里的mac地址就相当于是每到一个站点就会更新一下自己的源mac和目的mac。
数据链路层到物理层此时物理层就要将上述的0101的二进制数据转换成光信号/电信号/电磁波信号然后进行传输。
分用 经过上述的过程操作系统就帮助咱们已经封装好了然后接下来就是接收了接收与上述过程更好相反。发送是从上到下依次封装新增报头。接收是从下到上依次分用去掉报头。
物理层
网卡接收到高低电平二进制数据就会对这里的信号进行解析还原成0101这样的二进制序列。
从物理层到数据链路层
此时就把上述的0101这种序列数据当做一个以太网数据帧此处是以太网线收到的数据就是要交给以太网协议来处理了。 此时将帧头和帧尾去掉取出中间的载荷部分再往上交给网络层。此时以太网数据帧头中会有一个消息类型根据这个类型就知道了网络层是IP协议了。
从数据链路层到网络层 此时就由网络层的IP协议进行解析数据报也是去掉IP报头同时还会做一些其他工作最重要的还是取出载荷然后交给上层的传输层协议。在IP数据报也有一个字段会标识当前传输层用的是哪一个协议。
从网络层到传输层 此处是由UDP来解析处理还是去掉报头取出载荷把数据交给应用层。此时借助端口号来区分具体的应用程序。
从传输层到应用层 接下来就由QQ这个程序进行解析应用层数据报。 总结一下
发送方就是在层层封装就像是在包装快递。接收方就是在层层分用就像是在拆快递。
注意
不同的协议层对数据包有不同的称谓在传输层叫做“段”在网络层叫做“数据报”在链路层叫做“帧”。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。上述里面的信息都是简单给大家举个例子不是真的只包含这些东西也不一定包含上述的信息。
结束语
这节中小编主要是与大家分享了网络方面的一些基础知识后期小编还会继续出有关于网络方面的知识的希望这节对大家了解网络有一定帮助想要学习的同学记得关注小编和小编一起学习吧如果文章中有任何错误也欢迎各位大佬及时为小编指点迷津在此小编先谢过各位大佬啦
