计算机网络(一、网络分层)


前言

成为一名优秀的Android开发,需要一份完备的知识体系,在这里,让我们一起成长为自己所想的那样~。

简介

最近工作中发现计算机相关基础很薄弱,因此,从本篇博客开始,将会对计算机相关知识进行系统性的学习总结。众所周知,计算机网络的核心就是网络协议。

what(计算机网络协议是什么?)

网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或者可认为是定的集合,它同世界各地的语言一样,品类繁多。但是,为了让使用不同协的网络群组进行通信,在1977年到1979年,Arpa公司推出了TCP/IP标准网络议,现如今,它已经成为了Internet中的“通用语言“(TCP/IP标准网络协议如世界标准交流语言英语的作用一样)。

why(为什么要使用它?)

因为不同的用户的数据终端可能采取的字符集的不同的,两者需要通信,就须遵循一定的标准,这个标准就是网络协议。

how(如何使用它?)

见下方。。

网络协议分层

1978年,国际标准化组织(ISO)推出了OSI/RM模型,OSI将网络协议分为7层模型,常见的网络协议分层还有TCP/IP四层模型、TCP/IP五层模型。如下图,依次为TCP/IP四层模型、TCP/IP五层模型、ISO七层模型。

image

1.物理层:
what:

为传输数据所需的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机的,电子的,功能的和规范的特性。

why:

因为它能确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。

how:

物理层映射的设备有多种,如中继器(放大器)、集线器、光纤等。

涉及的概念:
中继器
what:

一种物理设备,用于放大、增强信号,频率转换及功率增强。

why:

因为它能放大、增强信号,可以转换频率及增强功率,主要应用增强传输的信息强度,保证信息的到达率。

how:

大部分中继器只有2种功能,AP功能(有线转无线),中继功能。用请查看对应中继器的说明书。

集线器
what:

用于将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质的备。

why:

它是一种多端口的中继器,能够把收到的任何数字信号进行再生放大。

how:

在集线器内,由于多条数据线路集合在同一物理介质下,因此,产生信号的碰撞,目前使用交换机取代了集线器。

2.数据链路层
what:

将来自网络层的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层的性。

why:

它能给网络层提供可靠的数据传输,将来自网络层的数据组合成,也就是帧(基本数据单位)。可用于物理地址寻址,流量控制、数据监测和发等等。

how:

数据链路层映射的设备主要有2种,网桥和交换机。(遵循以太网议)

涉及到的概念:
网桥
what:

一种网络设备,它将网络的多个网段连接起来。

why:

用于网络桥接。

how:

使用请查看对应网桥的说明书。

网络交换机
what:

一种扩大网络的设备,能为子网提供更多的连接端口,以便连更多的电脑。

why:

用于扩大网路信号,并且为子网提供更多的连接端口,从而能连更多的电脑。

how:

网络交换机种类繁多,有2(传统),3,4,7层交换机,使用请查看对应种类交换机的交互机说明书。

3.网络层
what:

它是一种实现路径选择、路由、逻辑寻址的特性。

why:

实现两个端系统之间数据的透明传送(基本数据单位为IP数据报)。

how:

网络层映射的设备主要为路由器。

涉及到的概念:
网络层协议(主要)

1.IP协议(Internet Protocol 因特网协议)。

2.ICMP协议(Internet Control Message Protocol 因特网控制报文协议)

3.ARP协议(Adrress Resolution Protocol 地址解析协议)

4.RARP协议(Reverse Adrress Resolution Protocol 逆地址解析协议)

路由器
what:

是一种电讯网络设备,提供路由和转发两种功能。

why:

路由和转发功能可以为寻址提供一定的技术支持。

how:

使用请查看对应种类的路由器。

路由:确定数据包从来源端到目的端的路由路径。

转发:将数据包从路由器输入端移送到指定的输出端。

4.传输层
what:

它是一种将上层数据分段,提供端到端的可靠地或不可靠的传输的特性。

why:

为数据提供可靠的传输,将数据传送到相应的端口。

how:

使用TCP/UDP协议进行传输。

涉及到的主要概念:
网关
what:

转发其它服务器通信数据的服务器。

why:

因为它能提高通信的安全性。

how:

与路由器相似,但不同于路由器的是,网关能在不同的协议之间传输数据,由器能在不同的网络之间传输数据。

5.会话层
what:

用于管理主机之间的会话进程,负责建立,管理,终止进程之间的会话。
还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步的特性。

why:

它能建立、管理、终止进程之间的会话。

how:

应用于解决网络会议中音频和视频流不同步的问题。解决网络视频中音频和频要合并或转换时要无缝连接的问题。

6.表示层
what:

它是一个可以对上层数据或信息进行变换的特性。

why:

保证一个主机的应用程序信息可以被另一个主机的应用程序理解。

how:

具体对应为对数据进行加密、压缩、格式转换。

7.应用层
what:

它是一个为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务接口的特性。

why:

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

how:

映射为各种应用层协议(如HTTP、DNS、SMTP、FTP、Telnet、POP3协议等等)。

注意:会话层、表示层、应用层的数据传输基本单位为报文。

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