计算机网络的基本知识

计算机网络的基本知识

自成立以来，计算机已经经历了一系列的进化和开发。大型通用计算机，超级计算机，微型计算机，个人计算机，工作站，便携式电力以及当今的智能手机终端都是此过程的产品。他们的性能逐年增长，但它们的价格逐年下降，身体的规模逐渐越来越小。

随着计算机的开发，人们不再限于独立模式，而是将计算机连接在一起以形成计算机网络。这可以使信息共享，同事可以在两台物理遥远的机器之间立即传递消息。

计算机网络可以根据其规模将计算机网络分为WAN（广泛区域，广域网络）和LAN（局部网络）。

将计算机与业务交易连接在一起形成一个专用网络，将多个专用网络连接在一起成为公众的互联网。

随着互联网的爆炸性开发和普及，信息网络就像我们周围的空气一样。但是过去，普通人使用计算机并不容易。

计算机和网络可以大致分为7个阶段：

互联网由许多独立开发的网络通信技术组成。 TCP/IP技术可以不断整合并实现它们之间的统一性。

那么什么是TCP/IP？

TCP/IP是通信协议的一般术语。

那么什么是协议？

达成协议的必要性

协议是通过网络之间实现计算机之间的通信提前达成的“合同”。只要遵循相同的协议，这种“惯例”可以使来自不同制造商，不同CPU和不同操作系统的设备组成的计算机之间的通信。相反，如果使用的协议不同，则无法进行通信。

要相互交流，双方都必须使用相同的方法。例如，诸如如何检测通信目标，哪个方面首先启动通信，用于通信的语言以及如何结束通信等规则，所有这些规则都需要事先确定。不同的硬件和操作系统之间的通信，所有这些都需要规则。我们称此规则协议（）。

协议中有各种内容。从电缆规格到IP地址选择方法，查找远程用户的方法，双方建立通信的顺序以及处理网页显示的步骤等。

与相关联的协议集合集体称为TCP/IP。也有人说TCP/IP是指TCP和IP的两个协议。还有另一种说法是TCP/IP是IP协议通信过程中使用的协议系列的一般术语。

数据包交换是一种将大数据分为较小单位的方法，称为传输。这里提到的袋子就像我们通常在邮局中看到的袋子一样。数据包交换是将大数据包装到此类数据包中，并将其交给另一方。

协议的标准化

在计算机通信开始时，系统化和标准化的关注不足。因此，由于不同的支持协议，来自不同制造商的设备仍无法实现正常的通信。

就像语言交流一样：

随着计算机的不断增加，许多公司逐渐开始意味着兼容性的重要性。

为了解决上述问题，ISO组织制定了国际标准OSI来标准化通信系统。

尽管OSI定义的协议现在尚未普及，但OSI参考模型在OSI协议设计开头时用作指南，通常用于网络协议的制定。

TCP/IP不是ISO定制的国际标准，而是IETF制定的协议以促进标准化的操作。现在，它也是行业标准，它已成为全球广泛使用的通信协议。

协议的标准化使得由于计算机硬件或操作系统的差异，符合标准协议的所有设备都无法通信。因此，协议的标准化促进了计算机网络的普及。

协议层次结构

在制定标准化OSI之前，ISO充分讨论了与网络体系结构有关的问题，并提出了OSI参考模型作为通信协议涉及的指标。该模型将通信协议中必要的功能划分为七层。

**为什么要分层？**

如果仅通过一个协议来协调互联网，则当某个地方需要更改其设计时，所有零件都必须从整体上替换。分层后，只需替换更改层即可。在计划每一层之间的接口零件之后，可以自由更改每一层内的设计。

值得一提的是，在层次结构之后，设计变得相对简单。应用层的应用程序只能考虑分配给他们的任务，而无需弄清楚对方在地球上的位置，对方的传输路线是什么以及它是否可以确保传输传输。

协议层次结构就像计算机软件中的模块化开发

让我们举一个电话的例子：

OSI参考模型

OSI参考模型中的每一层有什么作用：

1。物理层（层）

物理层位于OSI参考模型的最低级别，该级别直接定向原始的传输。为了实现原始位流的物理传输，物理层必须解决一系列问题，包括传输媒体，通道类型，数据和信号之间的转换，信号传输中的衰减和噪声。此外，物理层标准应具有物理界面的机械，电气，功能和程序特性，以便不同的制造商不仅可以根据公认的标准独立制造设备，而且可以使每个制造商的产品彼此兼容。

2。数据链路层

在物理层中发送和接收数据的过程中，物理层本身无法解决的一些问题将出现。例如，当两个节点尝试同时发送数据时，该怎么办？节点如何知道它收到的数据是否正确？如果噪声改变了数据包的目标地址，则节点如何意识到它已经丢失了应该收到的数据包？这些是数据链路层必须负责的任务。

数据链路层涉及相邻节点之间可靠的数据传输。数据链路层增强了在物理层中传输原始位的功能，从而使其显示为网络层的无故障线。为了实现相邻节点之间的无错误数据传输，数据链路层提供了诸如数据传输过程中确认，错误控制和流控制等机制。

3。网络层（层）

当网络中的两台计算机通信时，中间可能会通过许多中间节点甚至不同的通信子网。网络层的任务是在通信子网中选择合适的路径，以便通过发射器的传输层传递的数据可以通过所选路径到达目的地。

为了实现路径选择，网络层必须使用地址方案来确定存在哪些网络以及设备在这些网络中的位置。不同网络层协议采用的寻址方案是不同的。确定目标节点的位置后，网络层还负责指导数据包正确通过网络并找到通过网络的最佳路径，即路由。如果同时出现在子网中的数据包，它们将互相阻断彼此的路径并可能形成网络瓶颈，因此网络层还需要提供拥塞控制机制以避免发生这种现象。此外，网络层还必须解决异质网络互连的问题。

4。运输层（层）

传输层是OSI层七个模型中唯一负责数据传输和控制端到节点之间功能的层。传输层是连接上一个和下一个模型中的下一个和下一个层的层。下面的三层主要针对网络通信，以确保信息能够准确有效地传输；它上方的三层面向用户主机，并为用户提供各种服务。

通过弥补网络层服务质量的缺点，传输层为会话层提供了端到端的可靠数据传输服务。它阻止了会话层的传输层下方数据通信的详细信息，因此会话层不会受到接下来三层的技术更改的影响。但与此同时，它依靠以下三个级别来控制实际的网络通信操作，以完成从源到目标的数据传输。为了向会话层提供可靠的端到端传输服务，运输层还使用诸如错误控制和流量控制之类的机制。

5。会话层（层）

会话层的功能是在两个节点之间建立，维护和发布面向用户的连接。它基于传输连接建立了会话连接，并执行数据交换管理，从而可以以简单的，半封面和全模式传输数据。会话层提供了两个服务功能：令牌管理和同步。

6。演示层（层）

演示层下方的每个层仅关心可靠的数据传输，而演示层则关心传输数据的语法和语义。它主要涉及处理两个通信系统之间交换的信息的表示，包括数据格式转换，数据加密和解密，数据压缩和恢复以及其他功能。

7。应用层（图层）

应用程序层是OSI参考模型的最高级别，负责向用户应用程序提供网络服务。与其他OSI层不同，它不适用于其他任何OSI层，而仅适用于OSI模型之外的应用程序。它包括建立连接，彼此通信的应用程序之间的同步，建立有关错误校正和控制数据完整性过程的谈判等。应用程序层还包含大量应用程序协议，例如访问分布式数据库，文件交换，电子邮件，虚拟终端等。

许多通信协议对应于OSI参考模型的七层的一定层。通过此，我们可以粗略地理解协议在整个通信功能中的位置和作用。

例如：假设主机A的用户A想要向主机B的用户B发送电子邮件：

发件人将数据从第7层（第6层）传输到第一层，从上到下按顺序传输数据，而接收器将数据从第一层传输，从底部到顶部到每个上层。在每一层中，当处理从上一层传输的数据时，可以附加当前分层协议所需的“标头”信息。然后，接收端将接收到的数据与“标题”和“内容”分开，然后将其转发到上一层，最后将数据从发送端恢复到其原始状态。

传输方法的分类

可以根据其数据传输方法在网络和通信中执行各种分类。

面向连接与以连接为导向的

2。电路开关和数据包切换

3.根据接收末端的数量进行分配

地址

在通信传输过程中，发送端和接收端都可以视为通信主题。它们都可以通过称为“地址”的信息来识别。例如，打个电话时，电话号码为“地址”，如果您发送快递员，则家庭地址为“地址”。

在TCP/IP通信中，将MAC地址，IP地址，端口号和其他信息用作地址标识符。即使在应用程序层中，电子邮件地址也可以用作网络通信的地址。

地址独特

当地址总数很大时，需要使用层次来快速定位。

网络的要素

构建网络环境涉及各种电缆和网络设备。

计算机通过电缆相互连接。电缆可以分为多种类型，包括扭曲的配对电缆，光纤电缆，同轴电缆，串行电缆等。介质本身也可以分为不同类型的电磁波，例如无线电波和微波。

例如：有时计算机和移动电子邮件是不兼容的，需要网关转换。

有时，为了控制流量或确保安全性，有代理服务器，防火墙等都是网关类型。

例如，在墙下：

现代网络真实状态

看图片：

让我们总结一下：

在学习TCP/IP知识之前，您需要了解计算机网络的背景和开发阶段。只有了解矛盾，您才能理解TCP/IP的必然性。

此外，我们知道，如果您想交流，则必须首先遵守协议。为了更好地连接，您必须促进协议的标准化，然后标准化促进计算机网络的开发。

然后，为简单起见，我们讨论了协议的层次结构，因此出现了OSI参考模型。在了解每一层的分类和功能之后，我们将查看现实生活中的网络组成和应用真实状态。

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