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为什么要学习网络相关知识
对于好一些的公司计算机基础的内容是肯定要面的尤其是 30k 以内的工程师因为目前处于的这个级别肯定是要去写项目的还没上升到去设计架构的高度因此不可避免地要和机器、网络、cpu、磁盘、内存打交道就比如线上机器 cpu 负载 100% 了怎么办呢内存使用率过高怎么办
对于这些问题必须依靠计算机基础才可以去解决并且如果不了解这些以后如果去带头做一个项目在生产环境稍微碰到一些相关问题根本也就不知道怎么去解决所以对于计算机基础的内容一定要好好掌握
计算级网络的模型
计算级网络的模型有 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型而 OSI 七层模型是先出现的理论模型再进行实践而 TCP/IP 是参考 OSI 七层模型先有了协议和应用再提出了四层模型目前 TCP/IP 四层模型被广泛使用就是因为 OSI 七层模型实践之前TCP/IP 四层模型就已经广泛使用了已经成为了流行的网络模型当 OSI 七层模型的具体协议及应用出来的时候市场已经被 TCP/IP 所霸占了
OSI 七层模型应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP 四层模型应用层、传输层、网络层、链路层、物理层
我之前也写了一篇文章详细写了每一层具体是做什么的以及每一层的协议TCP 和 UDP 等等网络相关面试题
这里也简单写一下每一层到底是做什么的了解一下有个大概的感觉即可 物理层通过物理介质光缆等介质传输 电路信号二进制 0 和 1 在物理层被转换为电路信号进行传输 数据链路层通过物理层传输了电路信号但是并不知道电路信号的含义数据链路层 将电路信号翻译为 0 和 1并且将电路信号分组知道哪些 0 和哪些 1 是同一组的网络交换机 工作在数据链路层主要是 用在局域网的通信在传输数据包时是通过 mac 地址进行接收的如果一个电脑发个数据包出去会广播给局域网内的所有机器设备的网卡每台机器都从数据包中取出 mac 地址和自己的 mac 地址比较如果一样表示是给自己发送的数据包 网络层在数据链路层是 通过广播给局域网的机器来发送数据包的 那么如何区分局域网呢就是通过网络层中 IP 协议的 IP 地址来区分的也就是通过子网掩码来判断哪些 IP 属于同一个子网路由器 工作在网络层通过路由器就可以连入 英特网也就是常说的“你的电脑可以上网了”你如果要和另一个局域网上的电脑进行通信那么就是通过路由器转发数据包的先是通过交换机将数据转发送给路由器路由器收到数据包之后再次通过交换机将数据包发送给另一个局域网上的路由器之后再转发给目标电脑 传输层在一台机器上是同时有多个进程使用一个网卡进行通信的比如 QQ、微信但是这些进程的端口号不同网络层是基于 ip 协议进行主机间的寻址和通信的那么传输从就是基于 端口号 来进行两个主机的端口之间的连接和通信其中 udp 和 tcp 就是传输层的协议 会话层会话层用于建立连接、管理连接、发送和接收数据在客户端和服务器建立会话之前服务端会对客户端进行身份验证并且授权 表示层表示层从应用层接收数据这些数据以字符和数字的形式出现表示层 将这些字符和数据转成二进制在传输数据之前表示层将原始数据进行压缩可以加快传输并且保证完整性数据传输前的数据加密在发送端数据在表示层会被加密在接收端数据在表示层会进行解密操作 应用层应用层是 由网络应用程序使用的是离用户最近的一层应用层通过各种协议为网络应用提供服务常见协议如下 FTP - 文件传输协议HTTP/S - 超文本传输安全协议SMTP - 邮件发送协议用于与邮件服务器建立通信并处理电子邮件的发送操作POP3 - 邮件接收协议用于与邮件服务器建立通信并且从服务器中检索邮件Telnet 与虚拟段之间的通信协议
浏览器请求 www.baidu.com 的流程
首先假设我们电脑配置如下
ip 地址192.168.30.30子网掩码255.255.255.0网关地址192.168.30.1DNS 地址8.8.8.8
当我们通过域名 www.baidu.com 进行访问时首先会找到 DNS 服务器 解析域名得到对应的 ip 地址这里假设为 172.194.17.109
之后判断本机 ip 与目的地址的 ip 是否处于同一子网显然不在一个子网一个 192 开头另一个 172 开头根据子网掩码判断那么就将数据包发送给 网关
那么浏览器要访问一个网站是基于应用层的 http 协议 的并且要将浏览器发出的请求封装成应用层数据包如下 那么这个数据包就会由应用层向下传输到表示层、会话层、传输层到达 传输层 之后传输层的 TCP 协议需要去 设置数据包的端口号发送方的端口号随机算一个接收方的端口号一般默认是 80
之后数据包由到了网络层通过 IP 协议将数据包进一步封装添加上 IP 协议所需的本机 IP 地址和目的 IP 地址之后判断如果两台机器不在同一个子网内的话就将数据包先广播到网关中去通过网关发送给目的地址
接下来到了数据链路层将网络层的数据包进一步封装并加上本机 mac 地址和网关的 mac 地址这里封装好的就是 以太网数据包大小限制为 1500 字节如果超过网络层传输下来的数据包超过 1500 个字节需要切分为多个数据包传输
之后你发送的请求就可以发送到目标电脑了
