计算机网络

网络模型

什么是网络？

  • 协议：在网络中通信时，双方遵守的约定和规则

  • 服务：每种网络协议规定一种网络的功能，比如：http规定了用户可以浏览WEB页面的功能

  • 进程： 程序成功之后，我们称之为进程。并以CPU控制。服务器服务对外提供的功能，也就是将进程提供给客户

  • 端口： 就是唯一标识协议、服务、进程

  • 通过端口号可直接访问进程，由于服务遵循协议，所以进程的运行也遵循相应的协议

网络的概念以及发展

  • 计算机网络是将在不同地理位置的计算机设备，通过传输介质和网络设备按照特定的结构和协议，相互连接起来，利用网络的操作系统，进行管理和控制，从而实现信息传输和资源共享。

网络的分类（覆盖范围划分）

  • 局域网（Local Area Network 简称;AN）
    覆盖范围一般不超过数十公里

  • 城域网（Metropolitan Area network 简称MAN）
    覆盖范围为数十公里到数百公里

  • 广域网 (Wide Area Network 简称WAN)
    覆盖范围通常为数百公里到数千公里,甚至数万公里

  • 同一个子网通信不需要网关，异子网通信需要网关

网络的分类（管理方式划分）

  • 对等网（工作组）
    采用分散式管理
    各个客户机管理自己的信息
    不适合工作量大，大型网络

  • 域（客户机/服务器网）
    采用集中式管理方式
    用于大型网络，方便管理

网络的分类（数据传输方式）

  • 广播网络 (Broadcasting Network)
    网络上的计算机或设备通过一条共享通信链路进行通信，每个节点都会收到其他节点发出的数据，比如使用集线器连接的网络
    这种传输方式主要应用于局域网中

  • 点对点网络 (Point to Point Network）
    网络上的计算机或设备通过单独的链路进行通信，甚至两个节点间有多条链路，比如使用交换机连接的网络
    这种传播方式主要应用于广域网中。

  • 广播网络中有三种传输类型：单播、组播和广播

    • 单播：一台计算机与另一台计算机通信（一对一），接收方IP是另一台计算机的IP
    • 组播（多播）：一台计算机与一组计算机通信（一对多），接收方IP使用的是组播IP地址
    • 广播：一台计算机与网络上所有计算机通信（一对所有），接收方IP使用的广播地址

单工、双工（全双、半双）

  • 比如QQ聊天，我们可以发送信息，也可以接收消息

  • 单工：QQ只能接收消息或发送消息，只能有一个功能

  • 双工：QQ可以发送也可以接收

  • 半双工： 在双工的基础上，在单位时间内，只能做一件事，只发或只收

  • 全双工： 在双工的基础上，单位时间内可同时进行

TCP和UDP

什么是TCP？

  • 传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

  • 建立这种协议之后，当我们在发送消息时，必须确定对方回复方可进行。比如：
    “吃了吗？”
    “吃了！”
    才能进行下一个话题

  • 特点：

    • 安全可靠传输质量好、但是效率低

什么是UDP？

  • UDP协议即用户数据报协议，该协议主要为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法

  • 建立这种协议之后，我们无需应答对方回复，可直接操作，比如看网络视频，视频的数据并不是传输过来，我们确定了才能看，而是直接观看

  • 特点：
    不安全可靠、传输速率高

OSI七层模型与TCP/IP模型

OSI模型简介

  • 网络通信使用的是TCP/IP模型，而该模型是参考OSI模型而来

  • 速记法：印表会传往树屋

  • 按照七层模型又大概分为两大类：

    • 5-7层称为高层协议：定义网络数据的格式以及网络的应用
    • 1-4层称为低层协议：定义数据如何传输到目的地

  • 为什么分七层？有什么好处？
    各层间相互独立,某一层的变化不会影响其他层，解耦
    促进标准化工作,使网络易于实现和维护

OSI各层功能

  1. 第七层 应用层
    规定了应用协议，常见的网络服务： WWW E-mail FTP

  2. 第六层 表示层
    将应用层的数据格式转换成网络通信数据的标准格式，比如编码、解码；加密、解密；压缩、解压缩

  3. 第五层 会话层
    分割进程间的数据；
    管理用户间的会话；
    与直连设备协商单双工模式和链路速度，比如：路由器传输带宽1G，而客户机为100MB，经过协商之后就为100MB的传输带宽

以下协议为数据如何传输

  1. 第四层 传输层

    • 功能：将数据封装成数据段（报文、segment），实现端（应用进程/端口）对端的数据连接和传输

    • 封装单位（PDU协议数据单元）：数据段（segment）

    • 寻址方式：端口（port）

    • 寻址目标：进程

    • 进程间的连接方式（该层协议定义的）：
      TCP：面向连接，保证通信质量
      UDP：无连接，保证通信速度

  2. 第三层 网络层（该层封装信息是路由器查看的）

    • 功能：将数据段封装成数据包，数据包中的封装信息为双方的IP地址，通过该层封装信息可以在广域网内进行路由寻址，将数据送达到对方所在的子网。

    • 封装单位（PDU）：数据包（packet）

    • 寻址方式：IP地址

    • 寻址目标：子网

  3. 第二层 数据链路层（该层封装信息是由交换机查看的）

    • 功能：将数据包封装成数据帧，数据帧中封装的是通信主机的Mac地址，通过该层封装信息可以在子网内寻找主机。

    • 封装单位（PDU）：数据帧（frame）

    • 寻址方式：Mac地址

    • 寻址目标：主机

  4. 第一层 物理层

    • 通过传输介质传输bit流；规定电器特性（电压）

封装解封装

  • 可以理解为包装快递和拆快递

封装与解封装的定义
把OSI参考模型每层自己的协议信息加进数据信息的过程,反之叫做解封装

协议单元
协议数据单元(protocol data units,PDU)，数据+封装进去的信息

posted @ 2023-04-13 20:44  DawsonDragon  阅读(50)  评论(0)  编辑  收藏  举报