计算机网络-基本概念

目录

计算机网络-基本概念

互联网

Java的跨平台原理

​编辑 C\C++的跨平台原理

解释性语言的跨平台原理(python,js等)

客户端 vs 服务器

什么是协议？

网络互连模型

请求过程

计算机之间的通信基础

计算机之间的连接方式-网线直连(需要用交叉线，而不是直通线)

 计算机之间的连接方式-同轴电缆(Coaxial)

 计算机之间的连接方式-集线器(Hub)

计算机之间的连接方式-网桥

计算机之间的连接方式-交换机

计算机之间的连接方式-路由器

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计算机网络-基本概念

互联网

Java的跨平台原理

 C\C++的跨平台原理

 

解释性语言的跨平台原理(python,js等)

 

客户端 vs 服务器

阶段1：

阶段2：

 整体图：

请求url地址解析：

什么是协议？

网络互连模型

(1) 如果多个生产商生产出多个服务器系统，对于多个服务器系统不同的生产商规定不同的协议标准，那么客户端和服务器进行数据交互的成本就会大幅度增加，因此国际标准化组织站了出来。

(2)

ISO组织规定了理论上的一套协议：OSI（分为七层）

实战中总结出的一套协议为：TCP/IP（分为四层）

 高校学习研究的一套协议：分为五层

请求过程

过程：

(1)客户端请求服务器数据这一过程需要通过国际标准所规定的协议，学习研究时视其为五层。

(2) 客户端的请求会经过这五层不断的进行包装，包装之后传递到服务器。

(3) 服务器对于这一包装后的数据再一层层的进行解包，最终得到客户端最原始的请求。

(4)这一原始请求会通过应用层给到服务器软件(Tomcat),然后进行解析。

(5)当服务器进行响应数据给客户端时，同样遵循(1)-(4)的步骤。先一层层封装，传递给客户端，再一层层解包，客户端应用层最后得到的数据为服务器最原始的响应数据。

计算机之间的通信基础

两个计算机传输数据的交互过程：

(1) 两个计算机进行传输数据需要：源ip地址，目标ip地址，源MAC地址，目标MAC地址。

(2) 源计算机得知目标ip地址才可以通过ICMP协议进行传输数据给对方的(比如：互相ping)。

但是在传输数据之前需要通过ARP协议进行广播获取到目标计算机的MAC地址，通过MAC地址才可以找到目标计算机对应的端口，最终找到目标计算机对应的网卡进行传输数据。

注释：一个计算机可以有多个网卡，所以MAC地址不是唯一的，一个MAC地址对应一个网卡

补充：通过ARP协议获取到的MAC地址是有缓存的。当进行一次新的传输数据过程时，可能就无需进行ARP广播啦！

计算机之间的连接方式-网线直连(需要用交叉线，而不是直通线)

 计算机之间的连接方式-同轴电缆(Coaxial)

分析：

(1) 半双工通信：计算机1传输数据给计算机2时，计算机2不可以传输给计算机1

(2) 容易冲突，不安全：同轴电缆是随机发送数据传输给任意计算机的

 计算机之间的连接方式-集线器(Hub)

 分析：

集线器相对于同轴电缆的好处：

一个计算机连接集线器的线断了，不会影响其它计算机的正常运行

集线器的问题：

当集线器上连接的计算机达到1000台时，任意一个计算机给另外一个计算机发送数据时，集线器会广播传输数据，会发送给1000台设备。这样会很长时间占用带宽(通过ICMP协议传输数据占用的时间+通过ARP协议获取MAC地址占用的时间)。后面引入网桥解决这个问题！

计算机之间的连接方式-网桥

(1)网桥通过自学习得知每一个计算机接口的MAC地址，可以分清左右两边分别有哪些计算机

(2)网桥左边的计算机传输数据就不会达到网桥右边，网桥右边的计算机传输数据也不会传输到网桥左边，这样形成隔绝冲突域。

网桥存在的问题：

即使网桥使其左右两边形成隔绝冲突域，但是左右两边的集线器也会随机传输数据给链接的计算机，当计算机数量巨大时 同样会形成较大的资源消耗。所以后面引入了智能的交换机！

计算机之间的连接方式-交换机

注释：

(1) 相当于接口更多的网桥：更加智能，记住每一个计算机的MAC地址，指定计算机ip地址进行传输数据时，不会随机传输给所有的计算机！

(2) 全双工通信 ： 可以同时传输数据。eg：计算机1传输数据给计算机2时，计算机3也可以同时传输数据给计算机4，计算机2也可以同时传输数据给计算机1。

(3) 思考：全球所有的设备都使用交换机连接会是什么情况？

交换机仍然存在问题：

在不同计算机之间进行传输数据之前，会先进行ARP协议广播传输给所有计算机进行获取MAC地址，交换机需要学习这些MAC地址是和哪些计算机对应着的！

全球所有的设备都使用交换机的话，全球的计算机传输之前都需要先进行ARP广播，这个工作量也是十分大的！这即是广播风暴。

所以引入了路由器。

计算机之间的连接方式-路由器

 网络直线，同轴电缆，集线器，网桥，交换机：

(1)连接的设备对应的ip地址必须在同一网段。eg：192.168.3.10和192.168.3.11处于同一网段，

192.168.3.10和192.168.2.11处于不同网段，

(2)连接的设备处于同一广播域。意思即是ARP广播协议进行获取MAC地址时，对于同一广播域的计算机都会接收到该传播。

我们知道，不同网段的计算机是不可以跨网段进行传输数据的，但是如果全世界处于同一网段的话，势必会出现ARP广播风暴等问题，所以我们引入了路由器。

我们在路由器的两边接上两个网关，左边的网关的ip地址是与左边的计算机处于同一网段的，右边的网关同理即可。

提出问题：计算机1是如何传输数据给计算机4的，分析一下这个过程？

 (1) 计算机1在传输数据之前需要先进行获取左边网关的MAC地址：会先通过ARP广播获取到左边网关的MAC地址。补充：【计算机1的ARP同样会发送给计算机2，因为ARP是广播发送，同一交换机连接的所有计算机处于同一广播域，但是在对比目标ip地址后 就会被丢弃该数据包。】

(2)获取网关的MAC后，计算机1开始真正的传输数据给左边的网关，交换机通过目标ip地址，目标MAC地址智能识别后，传输数据给左网关

(3) 左网关会通过路由器传输数据给右网关

(4)右网关是和计算机4处于同一网段的，所以可以进行传输数据。同理，右网关会先获取计算机4的MAC地址，然后进行传输数据(具体过程参考前三条)。