做优惠券网站要多少钱,做响应式网站对设计图的要求,今天郑州最新新闻,网站建设，h5，小程序目录 一. 网络互连
1. 局域网 2. 广域网
二. 网络通信基础 1. IP 地址
2. 端口号
3. 网络协议
4. 协议分层
5. TCP/IP 五层网络模型 #xff08;简述#xff09;
6. 网络数据传输的基本流程 一. 网络互连 随着时代的发展#xff0c;越来越需要计算机之间互相通信简述
6. 网络数据传输的基本流程 一. 网络互连
随着时代的发展越来越需要计算机之间互相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在一起完成数据共享。数据共享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。根据网络互连的规模不同可以划分为局域网和广域网。1. 局域网 局域网是局部组建的一种网络。其实可以理解成一定区域内的网络通信局域网内的主机之间能方便的进行网络通信又称为内网。例如在一个网吧内的所有机器进行通信学校机房里的所有机器进行通信。需要注意的是局域网和局域网之间在没有连接的情况下是不能进行通信的。 交换机是用来组建局域网的但是不能跨局域网。
路由器我们熟悉的 WiFi 就是一个无线路由器路由器本质上就是把两个或者多个交换机连接起来。
局域网组建网络的方式也有很多种 2. 广域网 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的网络就形成了广域网。广域网内部的局域网都属于其子网。 但其实所谓 局域网 和 广域网 只是一个相对的概念。比如我们有 天朝特色 的广域网也可以看做一个比较大的局域网。 二. 网络通信基础 1. IP 地址 IP地址主要用于标识网络主机其他网络设备如路由器的网络地址简而言之IP地址用于定位主机的网络地址标识了网络上设备所在的位置。 将网络通信类比为 “发送快递” IP 地址就表示购买客户的收货地址有了 IP 地址才可以将包裹送到目的地。
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4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。特殊 IP127.0.0.1 为本机环回地址本机环回主要用于本机到本机的网络通信。IP 地址解决了网络通信的时候定位网络主机的问题但还存在一个问题传输到了目的主机后要由哪个进程哪个应用程序来接收这个数据呢也就是快递到了目的地后要由谁来领取快递呢这就需要端口号来标识了。2. 端口号 在网络通信中IP 地址用于标识主机网络地址端口号可以标识主机中发送数据接收数据的进程。简而言之端口号用于定位主机中的进程标识了一个具体的应用程序。 依然将网络通信类比为 “发送快递” 不仅需要购买客户的收货地址IP 地址还应该有收货人的信息也就是端口号了。
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。
注意两个不同的进程不能绑定同一个端口号但一个进程可以绑定多个不同的端口号。一个进程启动后系统会随机分配一个未被使用的端口号也可以自己设定。在程序代码中进行网络编程时需要绑定端口号收发数据的端口来发送接受数据
现在有了 IP地址和端口号就可以准确定位到网络中一个主机上的进程了 但依然存在问题网络通信是基于二进制数据来进行传输的那么要如何做到发送方和接受方都能够理解对方的传递意思呢
在网络通信中的数据类型是有很多种的例如文本图片视频等并且同一类型的数据格式也可能不一样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这就需要协议来解决问题了用协议来规定双方的数据格式。 3. 网络协议 协议是网络通信中最核心的概念理解为通信双方约定商量好数据是以什么样的格式来进行传输的有了这个约定才能让网络通信中双方相互理解对方的含义。发送方以这个约定的格式来发送数据接受方按照这个格式来进行解析 协议最终体现为在网络上传输的数据包的格式。
知名协议的默认端口上文说过系统端口号范围0~65535其中0 ~ 1023为知名端口号这些端口是预留给服务器程序绑定广泛使用的应用层协议的。所以一般自己设置端口都设置在 1023 ~ 65535 这个范围。
4. 协议分层 网络通信是一个比较复杂的事情需求场景复杂实现功能也就复杂。如果这个协议太复杂了学习成本使用成本部理解成本维护成本也就会非常高。因此采取的措施就是针对这个复杂的大协议拆分成若干个相对简单的小协议每个协议都负责一部分功能。随着把协议拆分成一些小的协议就会发现在某些协议之间起到的功能和作用是类似的因此就再针对这些小协议进行 “分层” 把功能类似的协议放到同一层。 协议分层的好处
1. 降低了学习和维护成本。
2. 灵活的针对这里的某一层协议进行替代。
在当前的互联网中协议分层主要有两种风格但实际上也可以算是一种。
1. OSI 七层网络模型一般是教科书上实际上并不多见。所以这里也不多介绍。
2. TCP/IP 五层四层网络模型这个也算是 OSI 网络模型简化的实现方式是在实际组建网络常见的实现模型。 5. TCP/IP 五层网络模型 简述
TCP/IP 是 OSI 的简化实现方式 在TCP/IP 协议中主要分为应用层传输层网络层数据链路层物理层。越往下越接近硬件设备越往上也就越接近用户。在这个网络分层上层协议要调用下层协议下层协议要给上层协议提供服务。
这里先对每一层进行一个简单介绍后续会针对性的对每一层进行讲解。
还是将这个过程类比为 “网购寄快递”。
物理层在类比事例中把物理层类比为修路因为只有在交通路程完整的情况下才可以进行运输相当于是一个准备条件。因此物理层就是约定了网络通信中基础的硬件设备是啥样例如通信使用的网线网口等设备这个我们在生活中也就有所体会所使用的网线网口都是相同规格的。
数据链路层在类比事例中把数据链路层类比为广州到汕头的快递运输可以是广州-惠州-汕头也可以是广州-厦门-汕头等多条路径而每一条路径途经的每一个地点就是一个节点而两个节点之间有很多种运输方式货运火车等。因此数据链路层也就主要负责相邻两个节点之间具体要怎么进行传输。这里的节点指的是连入网的主机交换机路由器等传输也就是在这些相邻节点之间进行的传输方式可以是有线传输无线传输等。
也就是要考虑下图中每一对连接起来的相邻两个节点之间是要通过什么方式去通信。 网络层网络层主要负责的就是路径的规划判断哪条路径是最合适的。例如数据链路层中的类比事例中广州到汕头的快递可以是广州-惠州-汕头也可以是广州-厦门-汕头等多条路径。要注意在网络通信中两个节点之间的传输路径是有很多个选择的
传输层传输层在上述类比事例中表示的就是广州到汕头是站在商家的角度的不关心快递的运输过程而只关心起点和终点这个过程也就是传输层做的工作。
应用层 应用程序描述了传输的数据用户要怎么来进行使用。
一般也可以称为 TCP/IP 四层模型不算物理层。
一般而言直接和我们打交道的只有应用层应用层是需要通过我们写的应用程序去实现传输层和网络层都是基于操作系统内核来实现的数据链路层和物理层是基于硬件和驱动程序来实现的。驱动程序是和硬件设备关联的每个硬件厂商都会提供对应的驱动程序操作系统内核通过驱动程序来控制硬件
6. 网络数据传输的基本流程
这里只是大概了解后续文章会针对网络原理进行详细介绍。
基础五元组一次通信中基础的五元组源IP目的IP源端口目的端口协议类型。
站在协议分层的背景下来理解 以 QQ 为例A 给 B 发送一个 hello
发送方用户在输入框在输入 hello 这个字符串qq 这个应用程序就把这个字符串构造成一个应用层数据报。
1. 应用层这里假设一个应用层协议的格式发送方qq号发送时间接收方qq号消息内容应用层数据数据格式这里不同的应用程序都是不一样的这里只是假设。
此时就会根据应用层协议来构造出应用层数据报本质上是一个遵守了约定格式的字符串。 程序要调用操作系统的API把这个应用层数据报交给传输层。
2. 传输层进入操作系统内核 在传输层中就要把得到的应用层数据报构造成传输层数据报传输层使用到的协议中最知名的就是 TCP 和 UDPTCP和UDP的报头结构不一样报头不同支持的功能和特性也就不同比如此处使用的是 UDP就需要构造出 UDP数据报在应用层数据的基础上加个 UDP 报头 此时这就是另一个特定格式的字符串了具体细节后续就进行讲解此处就像字符串的拼接把前面的报头跟后面的数据拼到一起。此处的 UDP报头暂时可以理解为一个 “标签”通过标签来表示出当前的这个消息要怎么进行传输。在传输层中就会涉及到通信中的源端口和目的端口了。
然后传输层再把这个 UDP数据报交给网络层。 3. 网络层网络层中最知名的协议就是 IP协议。IP协议就要基于上述数据打包成一个 IP数据报。 这里也是另一个特定格式的字符串包含了另一组信息其中最核心的就是源IP 和 目的IP。网络层数据报准备好了之后就需要进一步交给数据链路层。 4.数据链路层数据链路层中最知名的协议被称为 “以太网” 所以同样是基于上述数据打包成一个 “以太网数据帧” 。 接下来这个数据继续往下传输交给物理层。
5. 物理层在物理层中就把上述二进制的数据转换成 电信号/光信号 进行传输发送此时就真正把数据给发送出去了。
封装上述的这个流程是发送过程是从应用层到物理层层层加码这个过程称为 “封装” 。 接收方此处省略了中间的转发过程只考虑 B的接受。
1. 物理层网卡接收的是电信号和光信号把这个电信号和光信号转换回二进制的数据。转换回的这个二进制数据其实也就是一个 以太网数据帧 了。因此把这个数据交给数据链路层。
2. 数据链路层数据链路层就需要解析并去掉帧头和帧尾取出中间的载荷得到网络层数据报并交给上层的网络层IP协议。以太网数据帧帧头里会有记录这个载荷是不是一个 IP数据报 3. 网络层 网络层的 IP协议会对传来的数据进行解析解析出 IP报头并取出载荷也就得到了传输层数据报并交给上一层传输层。IP报头里会记录载荷是 TCP 还是 UDP 4. 传输层UDP对得到的数据再次进行解析解析出 UDP报头并取出载荷再把这个载荷交给对应的应用层程序。UDP报头中有一个重要的字段目的端口目的端口是和一个具体的应用程序联系起来的因此就可以根据这个端口来把数据交给对应的应用程序了。 5. 应用层 这里指的就是 qq程序了qq 就会根据对应的应用层协议来对传来的数据报进行解析并显示到界面上。 分用这一个过程就是接收的过程对传来的数据进行一步一步的解析从下到上这个过程就称为 “分用” 。 从上述的这个发送信息接受信息的流程来看我们也就可以理解协议存在的意义了协议可以让通信双方以相同的方式去解析理解数据才保证了网络通信的准确性。也就是发送方使用什么协议接收方就得使用什么样的协议。
例如QQ邮箱和网易邮箱是属于不同的应用程序但是它们却可以进行相互发送和接受也就意味着它们遵守着相同的应用层协议其余四层也是一样的。
在网络协议的分层中上层协议要调用下层协议上层协议把数据交给下层协议继续封装下层协议要给上层协议提供支持下层协议解析好数据交给上层。要注意协议之间不能跨层交互只有相邻的两层之间才可以进行交互。
