网络原理-初识(1)

目录

网络发展史

独立模式

网络互连

局域网LAN

广域网WAN

网络通信基础

 IP地址

概念

格式

端口

概念

格式

认识协议

概念

作用

五元组

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网络发展史

独立模式

独立模式:计算机之间相互独立;

网络互连

随着时代的发展,越来越需要计算机之间相互通信,共享软件和数据,即以多个计算机协同工作来完成业务,就有了网络互连.

网络互连:将多台计算机连接到一起,完成数据共享.

数据共享的本质是网络数据传输,即计算机之间通过网络来传输数据,也称为网络通信.

根据网络互联的规模不同,可以划分为局域网和广域网. 

局域网LAN

局域网,即Local Area Network,简称LAN.

Local即标识了局域网是本地,局部组建的一种私有网络.

局域网内的主机之间能方便地进行网络通信,又称为内网;局域网和局域网之间没有连接的情况下,是无法通信的.

局域网组建网络的方式有很多种(常见组建局域网的方式:通过路由器和交换机): 

(1)基于网线直连.

主流的电脑都只有一个网口/

(2)基于集线器组建

也是把一个网口扩展出多个.但是它扩展出来的多个网口彼此之间会打架(同一时刻,只有一条路能通).

(3)基于交换机组建:

交换机上面所有的口都是等价的.电脑可以连接到任意的口上.连上的电脑就构成了局域网.

(4)基于交换机和路由器组建:

路由器上的口分两种:WAN口,LAN口.

要构成局域网的电脑都连到LAN口.(下面其实可以继续接交换机->继续延伸构成网络).

WAN口接运营商的网线.

交换机和路由器的区别:路由器是工作在网络层,交换机是工作在数据链路层.(后面讲) 

广域网WAN

广域网,即Wide Area Network,简称WAN

通过路由器,将多个局域网连接起来,在物理上组成很大范围上的网络,就构成了广域网.广域网内部的局域网都属于其子网. 

如果有北,中,南分公司,甚至海外分公司,这些分公司以专线方式连接起来,即称为"广域网".

如果属于全球化的公共型广域网,则称为互联网(又称公网,外网),属于广域网的一个子集.

有时在不严格的环境下说的广域网,其实是指互联网.

所谓"局域网"和"广域网"只是一个相对的概念. 

网络通信基础

网络互连的目的是进行网络通信,也即是网络数据传输,更具体一点,是网络主机中的不同进程间,基于网络传输数据.

那么,在组建的网络中,如何判断到底是从哪台主机,将数据传输到哪台主机呢?这就使用IP地址来表示.

 IP地址

概念

IP地址主要用于标识网络主机,其它网络设备(如路由器)的网络地址.简单说,IP地址用于定位主机的网络地址.

就像我们发送快递一样,需要知道对方的收货地址,快递员才能将包裹送到目的地.

格式

IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个"8位二进制数"(也就是四个字节),如:

01100100.00000100.00000101.00000110

通常用"点分十进制"的方式来表示,即a,b,c,d的形式(a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数).

如:100.4.5.6

端口

概念

在网络通信中,IP地址用于标识主机的网络地址,端口号可以标识主机中发送数据,接受数据的进程.简单说:端口号用于定位主机中的进程.主机收到网络就需要区分出是交给哪个应用程序使用数据.

类似发送快递时,不光需要指定收货地址(IP地址),还需要指定收货人(端口号).

格式

端口号是0~65535范围的数字,在网络通信中,进程可以通过绑定一个端口号,来发送及接收网络数据.

进行了一次网络通信的过程中,涉及到的IP地址和端口.其实各有两个,和买东西一样.

收件人地址(目的IP),收件人电话(目的端口),发件人地址(源IP),发件人电话(源端口).

描述了"从哪来,到哪去"的问题

问题:

有了IP地址和端口号,可以定位到网络中唯一的一个进程,但还存在一个问题,网络通信是基于二进制0/1来传输,如何告诉对方发送数据是什么样的呢?

 网络通信传输的数据类型可能有很多种:图片,视频,文本等.同一个类型的数据,格式也可能不同,如发送一个文本字符串"你好"!:如何标识发送的数据是文本类型,及文本的编码格式呢?

基于网络数据传输,需要使用协议来规定双方的数据格式.

认识协议

概念

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)经过所有网络设备都必须共同遵从的一组约定,规则.如怎么建立连接,怎么样互相识别等.只有遵守这个,计算机之间才能相互通信交流

协议(protocol)最终体现为在网络上传输的数据包的格式.

作用

为什么需要协议?

就好比见网友,彼此协商胸口插支玫瑰花见面,这是一种提前的约定,也可以称之为协议.

计算机之间的传输媒介是光信号和电信号.通过"频率"和"强弱"来表示0和1这样的信息.要想传递各种不同的信息,就需要约定好双方的数据格式. 

计算机生产厂商有很多;

计算机操作系统,也有很多;

计算机网络硬件设备,还是有很多; 

如何让这些不同厂商之间生产的计算机能够相互顺畅的通信?

就需要有人站出来,约定一个共同的标准,大家都来遵守,这就是网络协议;

五元组

在TCP/IP协议中,用五元组来标识一个网络通信:

1.源IP:标识源主机

2.源端口号:标识源主机中该次通信发送数据的进程.

3.目的IP:标识目的主机.

4.目的端口号:标识目的主机中该次通信接收数据的进程.

5.协议号:标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式.