超级初始网络

目录

一、网络发展史

1、独立模式

2、局域网 LAN(Local Area Network)

3、广域网 WAN (Wide Area Network)

二、网络通信基础

1、IP地址:用于定位主机的网络地址

2、端口号:用于定位主机中的进程

3、网络协议

4、五元组

5、协议分层

作用

分类 

1)OSI七层网络模型 Open System Interconnecttion,开放系统互连

2)TCP/IP五层模型

6、封装和分用


一、网络发展史

1、独立模式

计算机之间相互独立工作,每个终端A、B、C各自持有客户数据

网络互连:将多态计算机连接在一起,完成数据共享

数据共享的本质是网络数据传输,即计算机之间通过网络来传输数据(网络通信)

根据网络互联的规模不同,可以划分为局域网和广域网

2、局域网 LAN(Local Area Network)

Lock即标识了局域网是本地,局部组建的一种私有网络

局域网内的主机之间能方便地进行网络通信(内网);局域网和局域网之间在没有连接的情况下是无法通信的

局域网组件网络的方式很多种:

1)基于网线直连

2)基于集线器组建

3)基于交换机组建

4)基于路由器组建 

4)基于交换机和路由器组建

(交换机可以扩展路由器的端口)

一般的家用路由器,常见的有5个网口,要想让这几个电脑在同一个局域网上网,就要把他们连接到Lan口,Wan口是用来连上级的路由器的

你知道交换机和路由器的区别吗? - 知乎 

3、广域网 WAN (Wide Area Network)

通过路由器,将多个局域网连接起来,在物理上组成很大范围的网络,就形成了广域网

广域网内部的局域网都属于其子网

如果有北、中、南等分公司,甚至海外分公司,把这些公司以专线方式连接起来,即称为”广域网“

如果属于全球化的公共型广域网,则称互联网(公网、外网),属于广域网的一个子集

有时在不严格的环境下,其实指的就是互联网

所谓”局域网“和”广域网“只是一个相对的概念

从游戏发展历程看 ”单机时代-局域网时代-广域网时代-移动互联网时代“:

1、星际争霸、红色警戒、流星蝴蝶剑--可以局域网对战

      机房里的电脑连接到同一个路由器上,此时就构成了局域网,这些电脑彼此之间就能进行通信了

2、天龙八部、跑跑卡丁车、完美世界、魔兽世界--广域网对战

     网游打破了局域网的限制,成就了广域网对战-“传奇”(网游系列的开山之作)“PK”

     范围扩大到一个城市甚至国家、世界

    当年最好的网游 Dota,LOL推向高潮

3、2007年,乔布斯发布第一代苹果手机-标志着移动互联网时代开启

      2012,iphone4登场,小米手机登场,华为手机登场(安卓系登场)

      移动互联网彻底拉开帷幕!

      游戏从PC=>手机端(当下时代)

二、网络通信基础

1、IP地址:用于定位主机的网络地址

计算机中使用一个32位的二进制数通常被分割为4“8位二进制数(也就是4个字节)

例如:01100100.00000100.00000101.00000110  

通常用”点分十进制“的方式来表示,即 a.b.c.d 的形式,4个0~255之间的十进制整数

如100.4.5.6

特殊IP

        127.*的 IP 地址用于本机环回 (loop back) 测试,通常是 127.0.0.1
        本机环回主要用于本机到本机的网络通信(系统内部为了性能,不会走网络的方式传输),对于开发网络通信的程序(即网络编程)而言,常见的开发方式都是本机到本机的网络通信。
2、端口号:用于定位主机中的进程

是一个0~65535的整数(2个字节),进程可以通过绑定一个端口号,来发送和接收网路数据

两个不同的进程不能绑定同一个端口号,但一个进程可以绑定多个端口号

3、网络协议

好比见网友,彼此协商胸口插支玫瑰花见面,之就是一种提前的约定,也可以称之为协议

协议(protocol)最终体现为在网络上传输的数据包的格式

        IP地址和端口号可以定位到网络中唯一的一个进程,计算机之间的传输媒介是光信号和电信号,通过”频率“和”强弱“来表示1和0这样的信息

基于网络数据传输,要想传输各种不同的信息,就需要使用协议来规定双方的数据格式

计算机生厂商很多、计算机操作系统很多、计算机网络硬件设备很多、如何让这些不同厂商之间生产的计算机能够相互顺畅通信?就需要有人站出来约定一个共同的标准,大家都来遵守,这就是网络协议

网络通信经过的所有网络设备都必须共同遵守的一组约定、规则(如怎样建立、怎样互相识别等),只有遵守这个约定,计算机之间才能相互通信交流

知名协议的默认端口号

知名端口号:0~1023,这些端口号预留给服务器端程序绑定广泛使用的应用层协议,如:

  • 22端口:预留给SSH服务器绑定SSH协议
  • 21端口:预留给FTP服务器绑定FTP协议
  • 23端口:预留给Talent服务器绑定Talent协议
  • 80:HTTP
  • 443:HTTPS

以上只是说明0~1023范围的知名端口号用于绑定知名协议,但某个服务器也可以使用其他1024~65535范围内的端口来绑定知名协议

4、五元组

在TCP/IP协议中,用五元组来标识一个网络通信:

源IP、源端口、目的IP、目的端口、协议号

可以在cmd中,输入netstat -ano查看网络传输中的五元组信息:

5、协议分层

对于网络协议来说,往往分成几个层次来进行定义

作用
  1. 复杂性降低:划分为多个层次,每个层次专注于特定的服务和功能,复杂程度降低,更易于理解和处理

  2. 灵活性增强:每一层协议都可以根据需要灵活替换,提高了可扩展性;排除故障时也只需关注该层;可以在不同层次之间引入各种机制来提高系统的可靠性,如差错控制和拥塞控制等

  3. 上层和下层彼此之间就进行了封装:使用上层协议不必过多关注下层;使用下层也如此;这也大大降低了使用方的成本

分类 
1)OSI七层网络模型 Open System Interconnecttion,开放系统互连

仅仅出现在教科书中,既复杂又不实用,只是以OSI七层模型设计中的部分分层,也即是以下TCP/IP五层模型来实现

2)TCP/IP五层模型

TCP/IP是一组协议的代名词,它还包括许多协议,组成了TCP/IP协议簇

TCP/IP通讯协议采用了5层的层次结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求

负责重要协议

应用层

应用程序间沟通,数据具体如何使用

SMTP(简单电子邮件传输)、FTP(文件传输协议)、Talent(网络远程访问协议)、HTTP/HTTPS(超文本传输协议)、DNS(域名系统协议)、NAT、NAPT

网络编程主要就是针对应用层

传输层

负责两台主机之间的数据传输

关注起点和终点

TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)

网络层

负责地址管理和路由器选择

进行路径规划

IP协议

路由器(Router)工作在网络层

数据链路层

负责设备之间的数据帧的传送和识别

关注相邻节点的转发

以太网、MTU、ARP协议

交换机(Switch)工作在数据链路层

物理层

负责光/电信号的传递形式

硬件设备

相关概念:以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的同轴电缆、光纤,现在的wifi无线网使用电磁波...

物理层的能力决定了最大传输率、传输距离、抗干扰性

集线器(Hub)工作在物理层

操作系统的内核.(传输层和网络层)(这里的内容是现成的,不需要咱们手动去实现);

硬件厂商搞了个硬件,都会提供对应的驱动,有了驱动,才能够让系统很好的来操作这个硬件。

经典面试题:

1、对于一台主机,他的操作系统内核实现了5层内容

2、对于一台路由器,它实现了从网络层到物理层,也是TCP/IP五层模型模型的下三层

3、对于一台交换机,他实现了从数据链路层到物理层(下两层)

4、集线器,只实现了物理层

实际上现在的路由器和交换机贡藕功能越来越强大了,甚至一些高端的交换价也有路由功能;另一方面,路由器交换机可能还会支持一些更复杂的操作,甚至可能会工作在传输层或应用层

6、封装和分用

(描述了网络通信过程中基本的数据传输流程)

进行封装的过程也就是给数据添加更多“辅助信息”的过程

好比快递运送时也要打包,而且可能是需要多层包装,打包就可以在上面贴标签,这样一层层包装就可以保护要传输的内容不被破坏

举个例子:A通过QQ把”hello"发送给B

 这个真是有些太抽象了....过段时间再来进行修改补充...!

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