计算机网络基础知识

计算机网络基础知识总结

计算机网络学习核心内容就是网络协议学习，网络协议时为计算机网络中进行数据交换建立的规则，因为不同用户数据中断可能采取字符集不同，两者需要进行通信，必须在一定的标准上进行，一个很形象的比喻就是我们的语言，我们地广人多，方言之间差距大，我们要为全国人沟通建立一个语言标准，就是普通话，同样，和外国友人用英语交流，所以要好好学英语。

计算机网络协议同我们的语言一样，多种多样，ARPA公司1977~1979年推出的ARPANET网络协议受到热捧，主要因为推出人尽皆知的TCP/IP标准网络协议，目前TCP/IP协议已经成为Internet中的通用语言

1. #### 网络层次划分

为了使不同的计算机厂家生产计算机相互通信，以便在更大的范围建立计算机网络，国际标准化组织ISO1978年提出开放系统互联参考模型，著名的OSI/RM模型，将计算机网络体系结构通信协议划分为七层，物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层，传输层完成数据传送服务，物理层，数据链路层，网络层面向用户

除了标准的OSI七层模型之外，常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议

2.OSI 七层网络模型

TCP/IP 协议使互联网基础协议，没有它就不能上网，任何与互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议，不管是OSI七层模型还是TCP/IP四层、五层模型，每一层都有自己专属协议，完成自己响应的工作，以及上下级之间进行沟通。由于OSI七层模型为网络标准层次划分，所以我们以OSI七层模型为例进行从下向上的介绍

物理层：

为上层协议提供一个传输数据可靠的物理媒体，简单说，物理层确保原始数据可以在各种物理媒体传输，两个重要设备，中继器，集线器

数据链路层：

在物理层提供服务基础上向网络层提供服务，最基本的服务是将源自网络层的数据可靠的传输到相邻节点目标网络层

为网络层提供可靠的数据传输，基本数据单位是帧，主要协议是以太网协议，两个重要的设备名称，网桥和交换机

网络层：

实现两个端系统之间数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择，建立连接，保持和终止，简要概括为：路径选择，路由，逻辑寻址。负责对子网间数据包进行路由选择，基本数据单位是IP数据报，重要的协议是IP协议，重要的设备路由器

传输层：

第一个端到端，主机到主机的层次。负责将上层数据分段提供端到端的，可靠或不可靠的传输。把上层数据分段冰提供传输以及差错控制。包含协议TCP，UDP协议。重要设备：网关

会话层：

主机之间会话进程，负责建立，管理，终止进程之间的会话，利用在数据中插入校验点实现数据同步

表示层：

对上层数据或信息进行变换保证一个主机应用层信息可以被另一个主机应用程序理解，数据加密，压缩，格式转换

应用层：

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务接口

 

会话层，表示层，应用层重点：数据传输基本单位是报文，包含重要协议DNS，HTTP

3. IP地址

1.网络地址

IP地址有网络号和主机号组成，网络号主机号为全0，网络地址代表整个网络

2.广播地址

广播地址通常指直接广播地址，为了区分受限广播地址

广播地址与网络地址主机号相反，主机号全为1，向某个网络的广播地址发信息时，网络内所有主机收到广播消息

3.组播地址

D类地址就是组播地址

A类：0.0.0.0~127.255.255.255

B类：128.0.0.0~191.255.255.255

C类：192.0.0.0~223.255.255.255

D类：224.0.0.0~239.255.255.255

E类：240.0.0.0~255.255.255.255

只有ABC类有网络号和主机号之分，DE没有划分网络号、主机号

4. 255.255.255.255

该IP地址指的是受限的广播地址，受限广播地址和一般广播地址区别在于，一般广播地址即可在本地广播，也可跨网段广播。

一般广播地址能通过某些路由器，受限广播不能

5. 0.0.0.0

常用与寻找自己的IP地址，以255.255.255.255为目的地址，向本地范围服务器发送IP请求分组

6. 回环地址

   127.0.0.0/8 用作回环地址，表示本机地址，常用于本机测试，127.0.0.0最常用

7. ABC类私有地址

   私有地址又叫专用地址，有本地意义

   A类私有地址：10.0.0.0/8 10.0.0.0~10.255.255.255

   B类私有地址：172.16.0.0/8 172.16.0.0~172.31.255.255

   C类私有地址：192.168.0.0/16 192.168.0.0~192.168.255.255

子网掩码和网络划分

随着互联网应用不断扩大，原先IPv4弊端暴露，网络号占位多，主机号占位少，能提供主机地址稀缺，通常对一个高级别IP地址进行划分，形成多个子网，提供给不同规模用户群使用

为了在网络分段下有效利用IP地址，通过对主机号高位部分取作为子网号，从通常的网络位界限中扩展或压缩子网掩码，用来创建某类地址的更多子网，创建更多子网，每个子网那个可用主机地址减少

子网掩码是标志两个IP地址是否属于同一个子网的，也是32位二进制地址，每一个1代表该位是网络位，为0代表主机位，和IP地址一样使用点式十进制表示，如果两个IP地址在子网掩码按位与计算下所得结果一样，表明共属于同一子网。

TCP/IP 协议

Internet最基本的协议，Internet国际互联网络基础，由网络层IP协议和传输层TCP协议组成，TCP负责传输问题

IP给因特网每一台联网设备规定一个地址

UDP协议

用户数据报协议，面向无连接通讯协议，实现广播发送

TCP和UDP区别：TCP是面向连接的，可靠的字节流服务，UDP是面向无连接的，不可靠的数据报服务

DNS协议

URL转换为IP地址

NAT协议

网络地址转换

DHCP协议

一个局域网网络协议，用UDP协议工作

HTTP协议

超文本传输协议，应用最广泛

包括以下请求：

GET：请求读取URL标志信息

POST：给服务器添加信息

PUT：给URL存储文档

DELETE：删除URL标志资源