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计算机网络基础及网络参考模型

时间:2023-10-13 16:23:38浏览次数:27  
标签:协议 参考模型 主机 网络 tcp 计算机网络 传输 传输层 数据

1. 网络基本概念

1.1 什么是计算机网络?

计算机网络:指主机与主机之间通过有形或无形的媒介连接起来,并且按照一定规则进行通信的集合。

1.2 什么是通信?

通信:指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行信息传递与交流。

1.3 什么是网络通信?

网络通信:指设备之间通过网络进行通信。

1.4 数据通信方式有哪些?

单工通信:数据只支持在一个方向上的传输,同一时间只有一方能够接受或发送信息,不能实现双向通信。例子:广播,电视

半双工通信限时双向,允许数据可以在两个方向上传输,但是在某一时刻只允许数据在一个方向上传输,可以实现双向通信。例子:对讲机

全双工通信:允许数据同时在两个方向上传输,同一时间可以同时接受或发送信息,实现双向通信。例子:打电话

1.5 网络分类

按覆盖范围分

局域网:局部组成的网络

城域网:城市之间组成的网络

广域网:全球各国之间组成的网络

1.6 服务器

服务器种类:工作站(塔式)服务器、刀片式服务器、机架式服务器

服务器高度单位:u

1u=1.75英寸=4.45cm

厚度通常有1u、2u、3u、4u、5u、7u

1.7 常见术语

物理拓扑结构:体现了设备之间的连接关系

数据载荷(华为):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,找到数据的接受者

数据尾部的作用:确保数据的完整性

MAC地址:设备全球唯一编号(身份证号)

IP地址:设备目前的逻辑地址(家庭住址)

网关:转发不同网段的数据(离PC最近的路由器或三层交换机 )

2. 网络参考模型

2.1 为什么要分层思想

将复杂的网络环境简单化,当网络出现故障时,便于处理网络问题

2.2 OSI七层模型(逻辑模型)

ISO(国际标准化组织)1984年颁布了OSI(开放系统互连参考模型)

七层参考模型 含义
应用层 人机交互的界面
表示层 ① 将自然语言翻译成二进制语言
② 对数据进行加密,保证数据的安全
③ 对数据进行压缩,加快传输速度
会话层 建立会话关系,管理会话,关闭会话
确定数据发给谁
发送的对象
怎么发
 不同设备之间怎么发:电脑,手机,平板  
 不同系统之间怎么发:安卓,苹果,win
传输层 定义传输数据时的方式
① 定义传输协议  
② 定义传输端口号
网络层 最佳路径选择
② 存储转发
数据链路层 ① 通过MAC地址二次确认信息是否到达
② 检查数据的完整性,如果数据不完整,让传输层重新传输
差错校验方法:奇偶校验码、循环冗余码CRC
物理层 数据转化成比特流(电流)进行传输

2.3 TCP/IP模型

5层:应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

4层:应用层、传输层、网络层、网络接口层

2.4 TCP/IP协议簇

应用层 HTTP、HTTPs、FTP、TFTP、SMTP、POP3、Telnet、SSH、DNS、DHCP、
传输层 TCP、UDP
网络层 IPARP、RARP、ICMP、IGNP

应用层

HTTP(超文本传输协议):默认使用tcp的80端口,使用明文传输数据

HTTPs:使用了加密方式的http协议,默认使用tcp的443端口

FTP(文件传输协议):① 指定了文件的类型和格式,② 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):一个小而且容易实现的文件传输协议,它只支持文件的传输,默认使用udp的69端口

SMTP(简单邮件传输协议):用于邮件的发送,默认采用tcp的25端口

POP3(邮局协议版本3),用于邮件的接收,默认使用tcp的110端口

Telnet(远程登录协议):一种字符模式的终端服务,可以使用户通过网络登录远程主机,并且可以对远程主机进行操作,默认使用tcp的23端口

SSH(安全的远程登录协议):默认使用tcp的22端口

DNS(域名解析系统):将域名和IP地址进行相互映射,默认使用tcp和udp的53端口

DHCP(动态主机配置协议):局域网的网络协议,当客户机登录服务器时,自动给客户机分配IP地址和子网掩码,默认使用udp的67和68端口

传输层

TCP(传输控制协议):采用虚电路方式传输数据,可靠传输,安全性高,但是传输速度慢

UDP(用户数据报协议):采用数据报方式传输数据,不可靠传输,安全性低,但是传输速度快

网络层

IP(网际协议):由以下四个协议组成

ARP(地址解析协议):将IP地址转化成MAC地址的协议

RARP(逆向地址解析协议):将MAC地址转化成IP地址的协议

ICMP(网际控制报文协议):网络连通性测试协议,测试命令为ping

IGMP(网际组管理协议):组播协议,该协议用于主机和组播路由器之间

端到端传输:上四层(应用层,表示层,会话层,传输层)

点到点传输:下三层(网络层,数据链路层,物理层)

端口号范围:0-65535,前1024不能用

2.5 各层常见的网络设备

传输层 防火墙
网络层 路由器,三层交换机
数据链路层 二层交换机

数据链路层常用设备

二层交换机:连接同构网络,提供了更多的网络接口

网络层常用设备

路由器、三层交换机:连接异构网络,最佳路由选择,存储转发

传输层常用设备

防火墙:过滤数据,保证内网安全

2.6 数据封装与解封装

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数据封装过程

① 当主机A向主机B发送数据时,数据从应用层,表示层,会话层传输到传输层时,我们会在数据前部添加tcp/udp头部,这时数据会被打包成数据段;

② 数据再传输到网络层时,我们会在数据段前部添加IP头后,数据会变成数据包;

③ 数据再传输到数据链路层,我们会在数据包前部添加MAC头后,数据变成数据帧,这时会对数据进行差错校验,如果数据出错,我们会让传输层重新传输数据,如果数据没问题继续往下传输;

④ 最后,数据到达物理层,并且会被转化成比特流进行传输给主机B

数据解封装过程

① 数据从主机A的物理层传输到主机B的物理层

② 数据从主机B的物理层再往上传输,到达主机B的数据链路层,数据变成数据帧数据帧是由MAC+数据包+校验位组成

③ 数据再传输到主机B的网络层,这时候,数据被解封成数据包,数据包是由数据段+IP头组成

④ 数据再传输到主机B的传输层,数据被解封成数据段,数据段是由数据+tcp/udp头组成

⑤ 数据再往上传输到会话层,表示层,最后到应用层,主机B看到数据

所以,数据是U型传输

标签:协议,参考模型,主机,网络,tcp,计算机网络,传输,传输层,数据
From: https://www.cnblogs.com/wuyao-bk/p/17762415.html

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