计算机基础网络基础知识(1)

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1.网络基础

1.1网络是什么

网络:计算机网络是一组计算机或网络设备通过有形的线缆或无形的媒介如无线,连接起来,按照一定的规则,进行通信的集合。

通信:是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。

网络通信:是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

1.2网络中的相关术语

  1. 物理拓扑-----体现了设备之间的连接关系
  2. 数据载荷(华为):传递的实际信息
  3. 报文(PDU--协议数据单元)
  4. 数据头部的作用:区分应用程序、找到数据的接收者
  5. 数据尾部的作用:确保数据是完整的
  6. mac地址:设备全球唯一编号
  7. ip地址:设备目前所在的位置逻辑上的地址
  8. 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)
  9. 桥接vmnet0:当做局域网中一台主机使用
  10. NATvmnet8:做为二级子网连接上网,宿主pc网卡充当二级网关
  11. 仅主机vmnet1:仅限主机内部使用,充当不连接外网的局域网功能(自娱自乐)
  12. 端口号:确定系统上的某一应用程序,只要在系统中打开一个程序,系统会随时分配一个端口号。
  13. 客户端:需要别人提供服务,端口是随机的
  14. 服务端:为他人提供服务,端口是固定的
  15. 协议:使用不同的协议,可以决定数据传输的快慢,安全等。

2.OSI的参考模型

2.1 OSI是什么

OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互连模型。 所以为了更好的使网络应用更为普及,推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。

2.2 OSI分层的意义

分层的目的是利用层次结构可以把开放系统的信息交换问题分解到一系列容易控制的软硬件模块-层中,而各层可以根据需要独立进行修改或扩充功能,同时,有利于各不同制造厂家的设备互连,也有利于大家学习、理解数据通讯网络。

2.3 OSI开放系统的参考模型

OSI定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层),即ISO开放互连系统参考模型。具体解释如下:

  1. 应用层:网络服务于最终用户的一个接口。例如qq,vx这些软件的聊天平台

  2. 表示层:数据的表示,安全,压缩。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 压缩 等等工作。

  3. 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。

  4. 传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。

    可靠传输---传递数据前必须事先建立连接,可靠性高,传输效率低------打电话(tcp)

    不可靠传输-----数据可以直接发送,传输效率高,可靠性低-----短信(udp)

  5. 网络层:确定传给哪台主机,选择传输的最佳路径,逻辑上的ip地址进行选择。

  6. 数据链路层:再次确定传输对象,检查传输的数据是否完整。

  7. 物理层:建立,维护,断开物理连接。网线连在一起进行电流传输,统一物理设备的标准。

应用层、表示层、会话层为高三层,是面向用户的;

网络层、数据链路层、物理层为低三层,是面向硬件的。

网络层及以下的通信为点到点通信(主机与主机);

传输层的通信为端到端(端口到端口)。

2.4设备与层的对应关系

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2.5数据的传输封装流程

会话层:打包上层数据

传输层:tcp/udp头部 + 上层数据 = 数据段

网络层:ip头部 + tcp/udp头部 + 上层数据 =数据包

数据链路层:mac头部 + ip头部 + tcp/udp头部 + 上层数据 = 数据帧

物理层:转化成bit电流

3. TCP/IP 参考模型

3.1 TCP/IP是什么已经他的分类

另外一个著名的模型是 TCP/IP 模型。TCP/IP 是传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简称。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇, 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议。

  • TCP/IP 4层模型(思科)从下往上依次为:网络接口层、网络层、传输层、应用层
  • TCP/IP 5层模型(华为)从下往上依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层

TCP/IP参考模型最多划分了5个层次,分别是物理层,数据链路层、网络层、传输层和应用层,将OSI参考模型中的高三层合并为一层统称应用层。在层次结构上,两者都采用了分层体系结构,但是TCP/IP参考模型比OSI参考模型更简化。

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3.2TCP/IP协议族的组成

网络层:ip协议由四个支撑协议组成

  • ARP(地址解析协议): 是将IP地址转换成物理mac地址 的协议
  • RARP(逆地址解析协议): 是根据物理mac地址转换成IP地址的协议
  • ICMP(网际控制报文协议):ping 网络连通性检测 检测网络连通性
  • IGMP(网际组管理协议):一个组播协议,该协议运行在主机和组播路由器之间

传输层:

  • TCP :传输控制协议 可靠协议 (安全性高,速度慢)
  • UDP :用户数据报协议 不可靠协议(安全性不高,速度快)

应用层:

  • HTTP(超文本传输协议):是一个简单的请求-响应协议,现在主要的场景是web服务,就是网页的传输,默认使用tcp的80端口。
  • HTTPs:是以安全为目标的 HTTP 通道,在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性,默认使用tcp的443端口。
  • FTP文件传输协议:FTP( File Transfer Protocol)提供交互式的访问,允许客户指明文件的类型与格式,并允许文件具有存取权限,默认使用tcp的20,21端口
  • TFTP简单文件传输协议:是一个小而易于实现的文件传送协议,TFTP只支持文件传输,不支持交互,没有庞大的命令集