网络原理(初识)

一.概念

1.IP地址:

表示一个设备在网络上所处的位置

本质上是32位的整数

表示的时候通常把32位分成四个部分,每个部分1个字节8bit

每个部分使用十进制表示,使用三个点分割叫做点分十进制

2.端口号

一个机器上,可能同时有多个进程在使用网络

端口号用于定位主机中的进程。

本质是一个整数,可以去进行指定的

3.认识协议

协议,网络协议的简称,网络协议是网络通信(即网络数据传输)经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。

4.五元组

进行一组通信就需要五元组作为关键信息

分别是

源IP

源端口

目的IP

目的端口

协议类型

二.协议分层

上层协议:调用下层协议

下层协议:给上层提供服务

1.优点

1.不同层之间,不需要理解对方的实现细节,简化学习成本

2.不同的层之间,充分做到解耦合,方便替换成其他的协议

2.具体的划分方式

1.OSI七层模型(只存在于教科书)

2.TCP/IP五层(或四层)模型(后两个有的视为一层)

不是唯一方案,通过光纤、网线、WiFi通信都是这一套

应用层

传输层 负责端到端的传输,通信双方只关心起点和终点

网络层 负责传输的中间过程,尤其是路径的规划

数据链路层 负责两个相邻节点(两个直接连接的交换机/路由器)数据转发

物理层 网络中的"硬件架构"

三.封装和分用

1.封装

应用层

例如用qq发送文字

会构造出一个"应用层数据包", 应用层数据包就是一个结构化的字符串

由于应用程序不能直接操作网卡,应用程序就会把上述数据交给传输层

传输层提供了函数,让应用程序调用就可以把上述的数据包作为一个参数传递到传输层

传输层

根据当前选择的传输层的通信协议,对上述"应用层数据包"进行进一步的加工构造成"传输层数据包"

传输层主要有两个协议,UDP,TCP

假设使用UDP

UDP报头加上UDP正文(载荷,payload),正文就是应用层数据包

UDP报头就是"快递标签"给通信提供了必要的信息

UDP包头中就包含了目的端口和源端口

传输层也不能操作网卡,就需要继续往下传递给相邻的层

传递给网络层,网络层提供了函数给传输层调用(操作系统内核中已经实现好了)

网络层

对传输层数据包进行进一步加工

网络层最核心的协议是IP协议

在拼上IP报头,IP报头包含的内容很多,最主要的就是源IP和目的IP

网络层还是不能直接操作网卡,还需要把数据往下传递

数据链路层提供了函数,让网络层调用

数据链路层

数据链路层知名的协议:以太网

在拼上以太网的数据帧头以及尾部拼上帧尾,叫做以太网数据帧

数据链路层负责两个相邻节点之间的数据传输

需要在帧头中补充信息辅助相邻节点传输(mac地址)

数据链路层把上述数据交给物理层

物理层

通过网卡把刚才的数据视为一组1010二进制bit流

根据当前网卡的形态把1010通过物理信号传输出去

以太网数据帧

分用

接收端

数据已经达到目标主机的网卡

接收方处理的过程和发送方的过程相反

物理层

收到的是一些高低电平的信号

把这些信号转成10101这样的二进制内容

把这样的内容交给上层数据链路层处理

数据链路层

把载荷取出来交给网络层

网络层

把载荷取出来交给传输层

IP报头中会记录当前的载荷是UDP还是TCP

传输层

UDP协议,进一步对数据进行解析取出载荷交给应用层

UDP报头中包含了目的端口

该端口号会对应qq这个应用程序

应用层

应用程序进一步的对数据进行解析,分析出数据是谁发的,啥时间发的,正文是啥显示到界面上

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