计算机网络参考模型及协议

目录

一、计算机网络概述

1.1计算机网络与通信

1.2计算机IP地址与Mac地址

1.3计算机网络相关术语

1.4计算机网络相关设备

1.5计算机网络分类

二、计算机网络分层

2.1计算机网络分层的必要性

三、OSI七层参考模型

3.1应用层

3.2表示层

3.3会话层

3.4传输层

3.5网络层

3.6数据链路层

3.7物理层

四、OSI 模型 和 TCP/IP 模型

五、TCP协议/IP协议族的组成

应用层:

传输层:

网络层:

物理层和数据链路层:

 六、数据封装与解封装过程

 七、PDU

八、常用的设备


一、计算机网络概述

1.1计算机网络与通信

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。一定要有来有回,双方才能建立通信的链接,然后确认身份,建立会话及其他的活动。

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计算机IP地址与Mac地址

IP地址

IP地址,它的本义是为互联网上的每一个网络和每一台主机配置一个唯一的逻辑地址,用来与物理地址作区分。

Mac地址

Mac地址,全球唯一设备标识,指的是我们的物理网卡。一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。

1.3计算机网络相关术语

物理拓扑:设备之间的连接方式。

数据载荷:实际传递的信息。

数据头部:区分不同的应用程序,找到数据的接受者。

数据尾部:确保数据是完整的,确保数据的完整性。

1.4计算机网络相关设备

网关:转发不同网段的数据。(离终端最近的设备就是网关,路由器或者三层交换机)
交换机: 提供给更多终端设备的接口,连接多个终端。
路由器:选择最佳路径转发到你的目的地。

1.5计算机网络分类

按覆盖范围分:

局域网:小范围的网络,校园网,企业网。

城域网:城市范围内的网络。

广域网: 全国及全球范围,internet。

二、计算机网络分层

2.1计算机网络分层的必要性

计算机的网络中,许多硬件,软件,协议交织起来组成了一个复杂的系统,组织,设计、实现计算机网络是一个很大的挑战,必须要有科学有效的方法。

三、OSI七层参考模型

-网络的每一个层次都是一个独立的功能。
-每一层之间的功能环环相扣,上一个功能可以为另一个功能提供必要的服务,形成系统的层次结构提高工作效率。
-每一层只为相邻的上一层提供服务。

3.1应用层

应用层:人机交互的界面,列如微信聊天界面。OSI参考模型最高层,也是最靠近用户的一层,为计算机用户、各种应用程序以及网络提供接口,也为用户直接提供各种网络服务。

3.2表示层

表示层:提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要,该层可提供一种标准表示形式,用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。计算机是二进制语言,只有0或1,把人类语言翻译成计算机可以识别的二进制。

3.3会话层

会话层:接收来自传输层的数据,负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话,支持它们之间的数据交换。允许不同机器上的用户建立会话链接。

3.4传输层

传输层:在同一软件的两个端口进行数据传输,端口到端口,用微信发,微信收,端口号一致。

传输层都是端到端:

1.端到端:端口对端口之间的通信

2.点到点:主机和主机之间的通信

3.5网络层

网络层:知道IP地址后,网络层进行最佳路径的数据传输。

3.6数据链路层

数据链路层:接收来自物理层的位流形式的数据,封装成帧,传送到网络层;将网络层的数据帧,拆装为位流形式的数据转发到物理层;负责建立和管理节点间的链路,通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

3.7物理层

物理层:传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,屏蔽具体传输介质和物理设备的差异。

数据到达主机之后,逆向过程。物理层--数据链路层--网络层--传输层--会话层--表示层--应用层,数据到达。

四、OSI 模型 和 TCP/IP 模型

TCP/IP是传输控制协议,也可以说是网际协议的简称,早期TCP/IP只有四层,OSI7层是一个体系结构,TCP/IP不是一个体系,TCP/IP五层是一系列协议的集合,称为TCP/IP协议簇。

五、TCP协议/IP协议族的组成

应用层:

HTTP:超文本传输协议

FTP:文件传输协议

DNS:域名系统

SSH:远程访问控制协议

传输层:

TP:传输控制协议

UDP:用户数据报协议

TCP:更加稳定,可靠

UDP:传输的效率更高

网络层:

TCP/IP定义了IP,网际协议

ARP:地址解析协议

RARP:逆地址解析地址

ICMP :网际控制报文协议 ping

IGMP:网际组管理协议

物理层和数据链路层:

没有定义热河特定的协议,支持所有标准的专用的协议,网络: 局域网,城域网,也可以是广域网。

 六、数据封装与解封装过程

 七、PDU

 传输层--数据段

网络层--数据包

数据链路层--数据帧

物理层--比特流

八、常用的设备

应用层:个人计算机,微信,QQ,浏览器。

网络层:路由器。

数据链路层:设备交换机。

数据链路层:传统概念,基于mac地址进行二层数据交换。

物理层设备:硬件防火墙,网卡。

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