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1. 网络发展史
2. 网络通信基础
1.1 IP地址
1.2 端口号
1.3 协议
1.3.1 概念
1.3.2 五元组
1.4 协议分层
1.4.1 协议分层的优点
1.4.2 协议分层的分类
1.4.3网络设备所在分层
1.4.4 两台主机通过TCP/IP协议通讯过程
1.5 封装与分用
1.5.1 封装
1.5.2 分用…目录
1. 网络发展史
2. 网络通信基础
1.1 IP地址
1.2 端口号
1.3 协议
1.3.1 概念
1.3.2 五元组
1.4 协议分层
1.4.1 协议分层的优点
1.4.2 协议分层的分类
1.4.3网络设备所在分层
1.4.4 两台主机通过TCP/IP协议通讯过程
1.5 封装与分用
1.5.1 封装
1.5.2 分用 1. 网络发展史
1单机计算机之间相互独立
2局域互联网LAN将多台电脑通过路由器、集线器、交换机等进行连接构成局域互联网
组件局域网的方式
① 网线直连 ② 基于交换器组建 ③ 基于集线器组建 ④ 基于交换机和路由器组建
3广域互联网WAN使用路由器连接多个局域网形成大范围网络形成广域网
局域网与广域网之间没有明确的界限
注组件网络涉及到的重要设备
① 集线器一根网线分两路但同一时刻只同一条比较古早现今不常见
② 交换机组件局域网不能跨局域网可以用于扩展路由器的端口而今带有路由功能的交换机也较常见故而交换机与路由器的界限也越来越模糊
③ 路由器将两个局域网进行连接跨局域网一般家用路由器常见是5个网口I个WAN4个LAN其中WAN口用于连接上级路由器
2. 网络通信基础
网络互联的目的是进行网络通信即网络数据传输
1.1 IP地址
1. 在组建的网络中主机用于输出或是接收数据根据IP地址进行标识标识了网络设备所在的位置
即IP地址用于定位主机的网络地址唯一标识一个主机
2. 在计算机中使用一个32位、4字节数字表示地址一般会把IP地址表示成4个0~255之间的十进制数字并且用3个点进行分割这种表示方法称为点分十进制表示法。
1.2 端口号
1. 网络通信时端口号可以标识主机中发送、接收数据的进程标识了一个具体的应用程序
即端口号用于定位主机中的进程
2. 端口号也是一个整数大小为2字节相对IP地址是一个比较小的数字范围是0~65535。
3. 不同的程序可以关联/绑定到不同的端口号要求同一个主机上的应用程序不能关联到同一个端口号。一个端口号只能被一个程序绑定但一个程序可以绑定多个端口
如mysql服务器绑定了3306端口与此同时mysql还可以绑定其他的端口但其他的程序就不能绑定3306端口了。
4. 端口号的分类
第1类熟知端口号1~1023留给一些较常见的服务器程序进行使用的如DNS53端口HTTP80端口
第2类登记/注册端口号1024~49151使用这类端口号必须在IANA登记
第3类临时端口短暂端口号49152~65535仅在客户进程运行时才动态选择通信结束后则端口号收回。
1.3 协议
1.3.1 概念
协议是网络协议的简称网络协议是网络通信经过的所有网络设备都必须遵从的一组约定、规则
1.3.2 五元组
在TCP/IP协议中一次通信涉及到五元组即
源IP源端口目的IP目的端口协议类型
1.4 协议分层
1.4.1 协议分层的优点
基于复杂的网络编程如果协议过于复杂会导致学习成本、维护成本等都非常高故而实际情况是复杂的大协议被拆分成若干个相对简单的小协议令每个协议负责一部分功能某些协议之间的功能与作用是类似的故而针对小协议再进行分层类似于代码中功能类似的类在同一包中
① 如甲乙用汉语使用电话机打电话时协议就被分为语言层汉语协议与通信设备层电话机协议两个协议之间没有必须相互熟知底层原理的必要类似于封装降低了学习和维护的成本
② 如甲乙现用英文或使用无线电话打电话同时可以灵活地针对某一层协议进行替换
1.4.2 协议分层的分类
当前互联网的协议分层主要有两种风格
第一种 OSI 七层网络模型实际不存在教科书用于教学
第二种 TCP/IP 五层四层网络模型实际存在的是OSI七层模型的简化版本 物理层约定网络通信中基础的硬件设备种类如通信使用的网线、网口等等
数据链路层负责相邻两个结点如何进行传输
网络层负责路径的规划
传输层负责设备之间的数据传输即端到端之间的传输关注起点和终点
应用层描述应用程序如何使用数据可以使用现有协议也可由程序员自行编写是程序员最需要关注的一点
注1主机是五层转发路由器是三层转发需解析出IP协议交换机是二层转发只需关注下一步发展到哪个相邻的设备上
2基于协议分层的网络数据传输的基础五元组
3应用层协议往往是根据具体的场景与需要由程序员自主决定的
源IP、源端口、目的IP、目的端口、协议类型
1.4.3网络设备所在分层
1. 对于一台主机它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容即TCP/IP的全5层
2. 对于一台路由器它实现了从网络层到物理层即TCP/IP五层的下3层
3. 对于一台交换机它实现了从数据链路层到物理层即TCP/IP五层的下2层
4. 对于一台集线器它只实现了物理层
注1交换机的作用是对路由器的端口进行拓展。
1.4.4 两台主机通过TCP/IP协议通讯过程 注1通信双方的协议必须一致否则通信无法正常进行
2发送方进行封装接收方进行分用
1.5 封装与分用 1. 不同的协议层的数据报有不同的称谓在传输层叫做段在网络层叫做数据报在链路层叫做帧
2. 每层协议层增加或剥离的首部信息中包含了一些类似于首部长度、载荷长度以及上层协议名称等信息
1.5.1 封装
应用层数据通过协议栈发到网络上时每层协议都要加上一个数据首部称为封装 1.5.2 分用
数据封装成帧后发送到传输介质上到达目的主机后每层协议剥离相应首部根据首部中的“上层协议字段”将数据交给对应的上层协议处理
