1.计算机系统

1.1计算机分类

• 按规模划分：超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机（最常见）
• 按功能和角色划分：服务器、客户机

1.2常见术语

• 拓扑:物理拓扑-----体现了设备之间的连接关系 逻辑拓扑----设备之间的通信关系
• 数据载荷:传递的实际信息
• 报文(PDU--协议数据单元)
• 数据头部的作用:区分应用程序、找到数据的接收者
• 数据尾部的作用:确保数据是完整的
• 网关:转发不同网段的数据(离PC最近的三层交换机或 者路由器)

2.OSI模型

2.1层次划分优点

• 复杂问题简单化
• 便于排查故障
• 统一标准

2.2七层模型

• 应用层------ 网络服务与最终用户的一个接口（用户操作）指定各种的应用协议，人机交互窗口，把人的语言输 入到计算机中（qq聊天输入字符）
• 表示层------数据的表示、安全、压缩（人的语言翻译 成计算机）将接收到的数据翻译成二进制数据，并指定数据的存 储格式、加密格式，解密等等工作
• 会话层------建立、管理、中止会话  是否 允许 建立会话连接，建立了不同操作系统的之间的会话，通过一些协议去判断 符合 确定你的两个软件之间是否可以进行通信（两个微信之间进行通信）
• 传输层------ 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验 将上层数据分片并加上端口号封装成数据段，或通过对报文头中的端口识别，实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信。
• 网络层------定义逻辑地址、实现不同网络之间的寻 址，理论选择转发数据的最佳路径 将上层数据加上源和目的方的逻辑（IP）地址封装成 数据包，实现数据从源端到目的端的传输 （分拣 员，分拣到底数据走哪条路更快）
• 数据链路层--------建立逻辑连接、进行硬件地址寻 址、差错校验等功能（交换机 网卡） 将上层数据加 上源和目的方的物理(MAC）地址封装 成数据帧，MAC地址是用来标识网卡的物理地址，建 立数据链路;当发现数据错误时，可以重传数据帧。
• 物理层------建立、维护、断开物理连接 报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的，物 理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在 网络中传输。 Tips:网络层及以下的通信为点对点通信；传输层的通信为端到端通信 | 分层 | 功能 | 数据单元|主要设备| |---|---|---|---| | 应用层 | 网络服务与最终用户的一个接口 | message | 计算机 | | 表示层 | 数据的表示、安全、压缩 | message | | | 会话层 | 建立、管理、中止会话 | message | | | 传输层 | 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验 | 数据段 | 防火墙 | | 网络层 | 进行逻辑地址寻，实现不同网络之间的路径选择 | 数据包 | 路由器 | | 数据链路层 | 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能 | 数据帧 | 交换机 | | 物理层 | 建立、维护、断开物理连接 | 比特流 | 网卡 |
• 传输层： 传输数据 通过端口号区分应用程序 怎么传？？？ Tcp：可靠，接不到 可以重新传 速度慢 udp： 不可靠， 接不到不会重新传输 速度快

A和B 通信 数据传输过来了 ：网卡 系统 应用 （QQ 微信 陌陌 soul） Tips:系统中每打开一个程序，系统会自动分配一个端口号（0-65535） 端口号：来区分应用程序

• 网络层：传给哪台主机 加入 ip地址（源发出去的地址 目：目的地址）选路
• 数据链路层：mac地址 确认数据是否正确传给需要的机器 校验数据是否完整
• 物理层：数据 转换成电流信号
• 交换机：提供更多的接口，让多台主机可以相连
• 路由器：转发数据
• 网关：不同网段之间想通信 需要借助网关 转发数据 （网关一定要真实存在） 网络按范围分：
• 局域网：小范围网络；校园网、企业网
• 城域网：城市范围网络
• 广域网：全国、全球网络；internet

TCP/IP协议

2.1TCP/IP 参考模型

五层模型最常用

2.2TCP/IP协议（常见）

网络层

• IP协议 icmp协议：ping（排查网络故障）

网络有问题 先ping 自己 127.0.0.1（本机地址）

• IGMP：组播协议（了解）
• ARP：将mac地址 转换成ip地址
• RARP：将IP地址 转换成mac地址

单播--- 一对一，私聊
组播---一对多，群聊
广播---一对所有
广播域：一台机器发送广播，能收到消息的机器 都是在同一广播域

传输层

• TCP：可靠，接不到 可以重新传 速度慢
• UDP： 不可靠， 接不到不会重新传输 速度快 （A和B 通信 数据传输过来了 ：网卡 系统 应用 QQ 微信 陌陌 soul）

系统中每打开一个程序，系统会自动分配一个端口号（0-65535）
端口号：来区分应用程序

应用层

0-65535 1000左右 固定

• http：超文本传输协议 默认端口号：80
• https：加密超文本传输协议 默认端口号：443 tcp
• ftp： 文件传输协议 默认端口号: 20(权限) 21（真实数据） tcp
• tftp：简单文件传输协议（体量较小）默认端口号：69 udp (不常用)
• DNS ：将IP地址 转换成 域名 www.baidu.com tcp udp 53
• DHCP: 动态获取ip地址 udp 67 68

单工，半双工和全双工的区别

• 单工：只能发送 只能接收 （学校广播，电台）
• 半双工：虽然可以接收核发送，但是同时只能进行一种（对讲机）
• 全双工：同时接发（电话）

理想的网络设计

• 核心层： 高速转发数据
• 汇聚层： 管理核心交换机
• 接入层： 提供更多接口

数据解封装

• 应用层：原始数据
• 传输层：接收上一层的数据段，在数据段前封装IP头部（数据包）
• 数据链路层：接收上一层的数据包，在数据包前加入MAC头部（数据帧）
• 物理层： 比特流转化为电信号在网络中传输 （比特流）
• 物理层：将电信号转化为二进制数据，并将其送至数据链路层；
• 数据链路层：查看目标MAC地址，判断其是否与自己的MAC地址吻合。若吻合，则拆掉MAC头部，将剩余数据传输至上一层；若不吻合，则丢弃数据；
• 网络层：查看目标IP地址，地址是自己的，就拆掉IP头部，继续传输至上一层；地址不是自己的，就丢弃数据；
• 传输层：根据TCP头部判断数据段送往哪里，之后将被分组的数据段重组，传送至应用层；
• 应用层：还原成原始信息。

报文：头部加上层数据
传输层：数据段
网络层：数据包
数据链路层：数据帧