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计算机网络技术（入门）

认识网络

网络的要素（网络是由什么组成的）

终端，使用网络的设备，比如我们的手机、电脑等可以联网的设备

资源，这个就比较好理解了，图片、文字、音频等都属于资源

传输介质，用来传输资源的东西，比如现在常用的光纤、双绞线、无线电波

通信协议，在使用网络时需要遵守的规则。

网络的功能（网络可以被用来干什么）

数据通信，就是通过网络给别人发送信息或接收信息

资源共享，就是通过网络享有别人上传的各种资源

增加可靠性，可以通过网络将多台设备连接，防止意外故障

提高系统处理能力，多台设备的处理能力一定比一台强不是吗？

网络的协议与标准

协议

语法，就是终端之间的“说话方式”

语义，就是这句话的意思，以及听到这句话时该干什么

同步，就是终端之间的对话要保持在一个频道上

标准

被大多数终端认同的协议，就是标准

网络中常见的概念

主机、路由器、路径、因特网服务商等较为容易理解的概念就不多做解释了主要介绍大家平时听的比较少的概念。

  • URI和URL：统一资源标记符和定位符
  • HTML：超文本标记语言
  • web页面、服务器、WAF：网页，网页服务器和网页防火墙
  • CDN：内容分发网络
  • HTTP：超文本传输协议
  • SMTP：电子邮件服务协议
  • DNS:把易于人类记忆的地址映射为主机可以识别的地址
  • TELNET：远程登陆协议
  • SSH：建立在应用层的安全加密协议
  • FTP：文件传输协议
  • ARP、RARP、代理ARP：解决地址问题的协议和反协议，及拓展工具
  • ICMP：报文控制协议
  • DHCP：动态主机配置协议
  • NAT：网络地址转换协议
  • IGP、EGP：网关协议，内部的和外部的
  • MPLS：标记交换技术
  • MAC：媒体访问控制协议
  • 三次握手：终端连接前需要进行的三次交流
  • 四次挥手：终端断开连接前需要进行的四次交流
  • 多播：需要在范围内选出一组主机
  • 任播：“点名”一台主机

网络结构

星型拓扑

像树一样，多台终端连接在一个节点上

优点显然易见，易于实现，拓展和故障排查

缺点也很明显，节点的压力过大

网型拓扑

各个节点互相连接，形成像网一样的结构

优点就是可靠性高，即使坏掉一两个，也没啥大影响

缺点就是组网的成本较高，节点较多

网络模型

OSI七层模型

  • 应用层：为用户提供网络应用和服务
  • 表示层：负责处理数据的表示方式
  • 会话层：负责建立、管理和终止会话
  • 传输层：为应用层提供端到端的数据传输服务
  • 网络层：负责在整个网络中选择和定位传输路径，处理分组的传输和路由问题
  • 数据链路层：负责在相邻节点之间提供可靠的数据传输服务
  • 物理层：物理层负责在计算机之间传输原始的比特流

TCP/IP五层模型

  • 应用层：HTTP/HTTPS/FTP/TFTP/DNS/SMTP等协议
  • 传输层：TCP/UDP等协议
  • 网络层：ICMP/IGMP/ARP/RARP/IP/RIP等协议
  • 数据链路层：以太网、无线局域网、点对点协议
  • 物理层：以太网、无线局域网、光纤通道

数据封装与解封装

数据封装

  • 应用层：将原始信息转换为二进制数据，并添加应用层协议头部
  • 传输层：将数据分割为更小的‌数据段并添加TCP/UDP头部，其中包含‌源端口‌和‌目的端口‌等信息
  • 网络层：封装IP头部，包含‌源IP地址‌和‌目的IP地址‌，形成‌数据包
  • 数据链路层：添加MAC头部‌及尾部，其中头部包含源MAC地址‌和‌目的MAC地址。形成‌数据帧
  • 物理层：将二进制数据转换为电信号或光信号

数据解封装

与数据封装过程相反

  • 物理层：将电信号或光信号转换为二进制数据
  • 数据链路层：校验MAC地址，若匹配则移除MAC头部和尾部，若目的MAC不匹配则丢弃
  • 网络层：解析IP头部，校验目标IP地址并决定是否转发或继续解封装
  • 传输层：移除TCP/UDP头部，重组分段数据
  • 应用层：将二进制数据还原为原始应用程序可读的格式

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