基本知识
计算机网络的类别:
1、按作用范围来分类
2、按网络的使用者来分类
什么是计算机网络:
计算机网络由若干个节点和链接这些节点的链路组成,节点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等。互联网络是多个网络通过路由器连接在了一起,构建了一个范围更大的计算机网络。
与网络相连接的计算机,就是主机,也称为端系统。注意:这里的计算机指的不只是PC机,而是一切能够联网的终端设备,如个人电脑、手机、网络摄像头、大型服务器等。
互联网采用的通信规则是TCP/IP协议族。
OSI七层结构
什么是网络协议:
网络协议也称协议,就是数据交换时的规则,具有以下三种组成要素:
- 语法:数据与控制信息的格式
- 语义:根据控制信息应该做出什么样的响应
- 同步:双方传输的过程应该同步,保证数据传输正常
分层概念:
在网络中的数据传送并不是双方直接传,而是将数据处理的每个步骤进行分层处理。如首先通过文件传输模块整理传什么的问题,之后通过通信服务模块整理传给谁的问题,最后通过网络接入模块解决实际的数据传输问题。具体框图如下:
- 文件传送模块:文件大小、名字、格式
- 通信服务模块:数据传给谁,整理地址信息
- 网络接入模块:对数据进行交互
OSI的七层体系结构:
OSI的七层结构从低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。这七层可以分为两部分,低层是物理层、数据链路层、网络层、运输层,负责网络之间的数据传输;高层是会话层、表示层、应用层,负责主机之间的数据传输。
1、应用层
应用层是网络服务与最终用户的一个接口,比如:微信QQ的聊天界面。应用层阶段的数据不关心数据传输的问题,只关心在该应用中的使用数据的方便问题。
2、表示层
表示层主要处理数据的表示、安全、压缩的问题。
数据的表示:比如对于应用层,微信传的是文本,抖音传的是视频,文本和视频就是表示层需要识别的东西,这就是处理数据的表示。
压缩:应用层只是将数据下传,但不考虑传输时候的效率问题,表示层会对数据进行压缩,之后有助于数据的传输。
3、会话层
会话层的功能是建立、管理、中止对话,主要处理各个网络应用之间如何通信的问题
4、运输层
运输层负责数据的传输,定义传输数据的协议端口号、流控、差错校验。运输层面对的是多个上层,因此用端口号来标识每一个应用。
5、网络层
网络层负责逻辑地址寻址、差错校验等功能。每一个计算机所在网络可能不同,网络层就是标注好当前计算机属于哪一个网络,即:使用IP地址进行标识。
6、数据链路层
数据链路层负责建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。在网络层已经确定好了谁与谁通信,数据链路层就是确定好这个通信过程是如何一步一步实现的。
7、物理层
物理层负责建立、维护、断开物理连接。物理层是真正的数据传输的实现,它只负责将数据链路层的数据以0/1方式进行发送出去。
TCP/IP体系结构
OSI、TCP/IP、五层体系结构之间的关系:
TCP/IP相对于OSI,就是把OSI的应用层、表示层、会话层看作一层,把数据链路层、物理层看作一层。对于TCP/IP而言,网络接口层并没有实现,它的重点是在网际层(IP)和运输层(TCP)的实现。
五层体系结构是对TCP/IP的优化,因为TCP/IP并没有考虑数据链路层、物理层,但实际应用中又必须考虑这两层,因此又将网络接口层重新分为了数据链路层、物理层。
五层体系结构中各层的作用:
1、应用层
应用层主要实现具体的应用功能,协议是应用进程间通信特殊规则,应用层交互的数据单元为报文。应用层的协议有:DNS(域名解析)、HTTP(网页浏览)、SMTP
2、运输层
运输层主要实现两台主机间应用进程间通信的通用规则,这意味着该规则具有复用和分用的功能,协议有TCP、UDP。TCP数据单元是报文段,也叫数据段,UDP数据单元是用户数据报。
3、网络层
网络层也叫网际层,网络层主要实现分组交换网上不同主机之间的通信,即:怎么在网上传输消息。有路由选择和转发这两个任务,路由选择就是通过算法让路由器知道收到的数据该传给谁,转发就是怎么将数据发给指定的目标。网络层的协议是IP,IP协议分组也叫IP数据报、数据报。
4、数据链路层
数据链路层主要实现两个节点之间的可靠通信,就是实现网络层转发任务的具体每个阶段。在两个相邻节点的链路上传送的数据叫做帧。帧的纠错有直接丢弃、纠正帧两种方式。
5、物理层
物理层主要实现的是0/1传输,确定的是如何在物理上传入0/1数据,指的类似硬件驱动,而不是实际的物理媒介如何设计。