本文主要介绍了TCP/IP五层模型的基本概念,以及进行网络通信涉及的常见设备和原理。
一.网络的发展
我国的互联网是从2000年左右开始发展,局域网是在2000年之前,广域网2005年之后。2008年,乔布斯发布了苹果手机,标志着移动互联网时代开启。接着安卓出场,在各种手机厂商合力推动下,互联网一片繁荣。
二.局域网和广域网
局域网:Local Area Network(LAN) 覆盖范围一般是方圆几千米之内
广域网:Wide Area Network(WAN)通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信。
局域网和广域网并没有一个明确的界限,当局域网中,设备数量非常多时,局域空间跨度特别大时,就可以成为广域网。
三.TCP/IP五层模型
认识协议:本质就是一种约定。
网路通信协议虽然更复杂,但是本质就是约定出来的一些规则。
由于计算机网络庞大而复杂,为了简化这些问题,这些网络通信协议被分层化成了一个个更小的问题。
如今最流行的就是TCP/IP五层模型
上层协议,调用下层协议
下层协议,为上层提供服务支持
上层不需要知道下层的细节
物理层:描述的网络通信中的一些基础设施需要遵守的规矩,约定网线,网卡是啥样子
数据链路层:相邻节点之间的数据如何传输
网络层:路径规划 。一个地址到另一个地址,有很多不同的路线走法,规划出要走的路线
传输层:只关注起点和终点,不关注中间过程
应用层:拿到数据具体是要做什么
四.网络通信基础
人类的通信:人类之间通过电话/书信或者某种媒介进行的信息传递和交流。
网络通信:终端设备之间通过计算机网络进行的通信。
网络通信中一些常见的术语
数据载荷 | 最终想要传递的信息 |
报文 | 网络中交换与传输的数据单元 |
头部 | 在载荷前面添加的信息段 |
尾部 | 在载荷后面添加的信息段 |
封装 | 对载荷添加头部和尾部,形成新的报文的过程 |
解封装 | 去掉报文的头部和尾部,获取载荷的过程 |
网关 | 提供协议转换/路由选择/数据交换等功能的网络设备 |
路由器 | 为报文选择传递路径的网络设备 |
终端设备 | 数据通信的端设备,作为数据的发出者和接收者 |
一些必须了解的网络设备
>路由器Router
工作在网络层,可以进行数据报文的转发。
路由器内部有一张路由表,当它收到网络层的数据报后,会根据这张表的目的IP地址选择路径,将数据报转发给下一个路由器/交换机或者计算机。
路由器上有一个WAN口,和四个LAN口:
LAN是局域网端口,而WAN是广域网端口。
LAN端口用于连接计算机和其他客户端机器,而WAN端口用于与Internet等外部网络建立连接。wan口连接的是互联网,负责和外部沟通,一般连接的是电信或移动的网络;lan口连接的是内部网,负责内部之间的联系,一般连接家里的电脑、手机、监控等设备。
>交换机Switch
工作在数据链路层,也可以进行数据的转发。
交换机内部有一张MAC表,它会根据收到的数据帧的首部的目的MAC地址查找目的MAC,进行数据转发。
交换机的口不分wan口和lan口 所有的口都是等价的。
>适配器adapter
计算机和外界局域网的连接是通过适配器。
适配器本来是主机里插入的一块网络接口板(或者是笔记本电脑里插入一块PCMCIA卡----个人计算机存储器接口适配器)。这种接口板又叫网络接口卡NIC,简称网卡。现在计算机主板上都已经嵌入了这种适配器,不再使用单独的网卡。
这种适配器上有处理器和存储器(RAM和ROM)
计算机的硬件地址就在适配器的ROM中,而IP地址则在计算机的存储器中。
适配器和局域网的通信
交换机和路由器的关联通信
交换机工作的局域网内,用于局域网内的数据转发(局域网就是一个广播域,广播域内可以进行广播通信,也就是一对多通信)
路由器用于连接局域网和广域网/外网。