网站排名seo,建设厅电工证,青岛网络推广方案服务,中铁建设登录入口文章目录 局域网LAN基于网线直连基于集线器组建基于交换机组建基于交换机和路由器组建 广域网WANIP地址端口号协议为什么要有协议知名协议的默认端口 五元组协议分层TCP/IP五层模型封装和分用 网络互连就是将多台计算机连接在一起#xff0c;完成数据共享。数据共享本质是网络… 文章目录 局域网LAN基于网线直连基于集线器组建基于交换机组建基于交换机和路由器组建 广域网WANIP地址端口号协议为什么要有协议知名协议的默认端口 五元组协议分层TCP/IP五层模型封装和分用 网络互连就是将多台计算机连接在一起完成数据共享。数据共享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不同可以划分为局域网和广域网。 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建的一种私有网络。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通信的。局域网组建网络的方式有很多种
基于网线直连 基于集线器组建 基于交换机组建 基于交换机和路由器组建 广域网WAN
广域网即 Wide Area Network简称WAN。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属于其子网。 IP地址
IP地址用于定位主机的网络地址。也就是说IP地址描述了一个设备在网络上的地址。IP地址是一个32位的二进制数通常被分割为4个“8位二进制数”也就是4个字节如01100100.00000100.00000101.00000110。通常用“点分十进制”的方式来表示即 a.b.c.d 的形式a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。如100.4.5.6。
127.* 的IP地址用于本机环回(loop back)测试通常是127.0.0.1本机环回主要用于本机到本机的网络通信系统内部为了性能不会走网络的方式传输对于开发网络通信的程序即网络编程而言常见的开发方式都是本机到本机的网络通信。
端口号
在网络通信中IP地址用于标识主机网络地址端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简单说端口号用于定位主机中的进程也就是区分不同的应用程序。端口号是0~65535范围的数字两个字节。
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 。
协议
协议是网络协议的简称网络协议是网络通信即网络数据传输经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定和规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定计算机之间才能相互通信交流。通常由三要素组成
①语法即数据与控制信息的结构或格式
类似打电话时双方要使用同样的语言普通话
②语义即需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种响应
语义主要用来说明通信双方应当怎么做。用于协调与差错处理的控制信息。类似打电话时说话的内容。
③时序即事件实现顺序的详细说明
时序定义了何时进行通信先讲什么后讲什么讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输。
协议protocol最终体现为在网络上传输的数据包的格式
为什么要有协议
计算机之间的传输媒介是光信号和电信号。通过 “频率” 和 “强弱” 来表示 0 和 1 这样的信息。要想传递各种不同的信息就需要约定好双方的数据格式。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。
知名协议的默认端口
系统端口号范围为 0 ~ 65535其中0 ~ 1023 为知名端口号这些端口预留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议如 22端口预留给SSH服务器绑定SSH协议 21端口预留给FTP服务器绑定FTP协议 23端口预留给Telnet服务器绑定Telnet协议 80端口预留给HTTP服务器绑定HTTP协议 443端口预留给HTTPS服务器绑定HTTPS协议 注意以上只是说明 0 ~ 1023 范围的知名端口号用于绑定知名协议但某个服务器也可以使用其他 1024 ~65535 范围内的端口来绑定知名协议。就像餐厅的VIP包房是给会员使用但会员也可以不坐包房。
五元组
在TCP/IP协议中用五元组来标识一个网络通信 源IP标识源主机 源端口号标识源主机中该次通信发送数据的进程 目的IP标识目的主机 目的端口号标识目的主机中该次通信接收数据的进程 协议号标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式 协议分层
协议分层就像我们平时写代码一样代码越写越多越写越复杂这个时候就需要把代码拆成多个部分这样可以使人更容易理解。
网络通信的场景非常复杂有很多问题就需要协议来解决如果搞一个大的协议去解决这样就很庞大很复杂不容易让人们去学习和理解。但是如果把大的协议拆成小的这样每个小的协议就不会很复杂。也更容易让人们学习理解。
按照协议的作用和定位我们约定不同的层次之间的调用关系“上层协议调用下层协议”“下次协议给上层协议提供支持“这样协议之间就不容易混乱。
协议分层之后上层和下层之间就进行了封装使用上层协议不必过多关注下层协议使用下次协议也不必过多关注上层协议 TCP/IP五层模型 TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。 应用层负责应用程序间沟通如简单电子邮件传输SMTP、文件传输协议FTP、网络远程访问协议Telnet等。我们的网络编程主要就是针对应用层。 传输层负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP)能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。 网络层负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中通过IP地址来标识一台主机并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路路由。路由器Router工作在网路层。 数据链路层负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网无线LAN等标准。交换机Switch工作在数据链路层。 物理层负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。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 。 网络设备所在分层
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也就是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就是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就是TCP/IP五层模型的下两层对于集线器它只实现了物理层
封装和分用
封装和分用描述了网络通信过程中基本的数据传输流程。
比如我们举一个例子
如果小明要通过QQ把hello发送给小张。
对于小明发送方
1.应用层
QQ这个应用程序会把hello打包成一个应用层的数据报(数据报的格式只有写QQ的人才知道)我们假设是这样的源qq目的qq发送时间发送内容
12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
就可以把应用层数据报通过操作系统的api把数据发送给传输层。
2.传输层
传输层需要对刚才的应用层数据再进行打包变成传输层的数据报这里打包本质上是字符串的拼接传输层的典型协议TCP、UDP把刚才的应用层数据在基础上拼接上传输层的报头一个数据报报头载荷
UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
UDP报头是二进制的数据其中最关键的是源端口和目的端口传输层数据处理好之后这个数据又会交给网络层。
3.网络层
网络层最主要的协议是IP协议
IP报头IP载荷UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
IP报头里也包含了很多的属性其中最重要的源IP和目的IP网络层数据打包好之后会交给数据链路层。
4.数据链路层
数据链路层也就是以太网
以太网报头以太网载荷IP报头IP载荷UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello以太网报尾
以太网报头中最重要的信息是源mac地址和目的mac地址描述一个设备在网络上的地址以太网数据报处理好后会继续传递给物理层。
5.物理层
物理层就会把传过来的以太网数据转换成二进制的0和1序列通过光/电信号进行传输。 从上层协议到下层协议每一层都给数据报添加报头我们把这个过程称为封装。 数据发送出去后会经过一系列的交换机和路由器的转发当小明发送的数据到达后小张这边后小张这边就要针对发送过来的数据进行分用对数据进行解析
对于小张接受方
1.物理层
拿到光/电信号 转换成二进制 得到以太网的数据报然后这个数据报还要交给数据链路层进行对应的协议处理。
2.数据链路层
以太网报头以太网载荷IP报头IP载荷UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello以太网报尾
通过以太网协议针对以太网数据报进行解析这个解析过程就会解析出报头、荷载和报尾然后再进一步把载荷交给网络层的协议来处理。
3.网络层
IP报头IP载荷UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
IP协议再进一步针对网络层数据报进行解析得到报头和载荷然后会把荷载传递给传输层。
4.传输层
UDP报头UDP载荷12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
这里使用UDP协议针对这个数据报进行解析拿到载荷把载荷交给应用层这里会根据端口号来区分交给哪个应用程序。
5.应用层
12234125521432212023-11-01 21:30:00hello
上述数据根据端口号会交给QQQQ会进一步解析这里的数据这里的解析就是按照写QQ的人自定义的协议来展开的最后得到hello。
