TCP IP學習之網路基礎知識

2021-10-11 01:49:48 字數 2725 閱讀 6519

osi(open system interconnect),即開放式系統互連。 一般都叫osi參考模型,是iso組織在2023年研究的網路互連模型。該體系結構標準定義了網路互連的七層框架(物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層),即osi開放系統互連參考模型。

osi參考模型分工明確、責任清晰但卻是一種理想型的網路結構模型,由於分層過於細緻,所以在實際的生活中並不適合,因此才出現了簡易版的tcp/ip結構的模型。但是tcp/ip結構的模型脫胎於osi參考模型,所以我們必須要了解osi模型才能理解tcp/ip結構的模型。

osi的模型分為七個層次,分別為:

表示層:該層負責裝置固有的資料格式和網路標準資料格式之間的轉換。由於不同裝置對於同一位元流解釋結果可能會不同。比如文字流、影象、聲音等,它們在我們生活中是以不同的形態出現的,但在網路傳輸過程中,他們必須被轉換成位元流才能進行傳輸。

會話層:該層負責通訊管理,負責建立和斷開連線,即何時建立連線,何時斷開連線以及保持多久的連線。

傳輸層:該層管理兩個節點之間的資料傳輸。負責可靠運輸,即確保資料被可靠地傳輸到目標位址。也就是說傳輸過程**現資料丟失或損壞,傳輸層會做出合適的操作來確保目標節點能夠完整的接收到資料。

網路層:該層只負責位址管理與路由選擇,我們可以參考生活中的快遞小哥,他們會根據你包裹上的位址將包裹經由各個快遞網點,最後順利地送到你家樓下的菜鳥驛站中。

物理層:負責0、1位元流與電壓的高低之間地轉換

我們用乙個郵件地傳送過程來描述osi七層模型地傳輸方式:

我們通過郵箱傳送了一封郵件,發件人為a,目標位址為b,內容為早上好

應用層將該郵件交給了表示層,表示層將utf-8格式的郵件轉換成了網路標準的傳輸格式

表示層完成郵件格式的轉換後將包交給會話層,會話層會選擇傳送方式,假設不止這麼一封郵件,那就可以選擇一次發一封或者一次發多封

會話層決定了傳送方式以後將包交給傳輸層,傳輸層負責與目標位址建立連線,我們tcp中的三次握手來確定可靠連線就是如此

網路層負責將包**到目標位址所在的網路上

最後兩層則負責網路層確定**路徑後實際執行傳送資料行為的角色。

搭建一套網路需要各種各樣的網路裝置

裝置作用

網絡卡使計算機連網的裝置

中繼器從物理層上延長網路的裝置

網橋(二層交換機)

從資料鏈路上延長網路的裝置

路由器(三層交換機)

通過網路層來完成資料的**

閘道器轉換協議的裝置

任何一台計算機連線網路時,必須要使用網絡卡。在tcp/ip的網路模型中,物理層和資料鏈路層被歸為一層,我們可以用資料鏈路層去稱呼它,我們都知道在我們的網路中我們總是通過ip位址去訪問到某台計算機,但是我們又知道每台計算機的ip並不是固定的,它會隨著我們更換網口、重連wifi等等狀況而改變,可問題來了,那我們如何能通過乙個變化的位址來訪問到目標計算機呢,這裡就需要乙個唯一標識叫做mac位址,mac位址是每一台計算機都唯一的,是有廠商在生產時之間焊在網絡卡上的,而現代網**常都是被直接焊製在主機板上,因此我們通常認為一台計算機可以通過乙個mac來標識,因此,當ip資料報被傳送到目標ip位址時,最後會通過mac位址來確認是由哪台計算機接收,只與為什麼通過動態的ip獲知mac位址我們後面會有描述。

中繼器是在物理層面上對網路進行延長的裝置。我們都知道乙個常識,當我們離我們家中安裝的wifi距離過遠時,會出現訊號過弱的情況,這其實不止適用於wifi,也適用於物理層面的網路電纜,畢竟任何事物的傳輸包括電在運輸過程中都是存在能量損耗以及不可知的干擾的,當我們能量損耗完畢時,訊號也就消失了,這就是為什麼我們不能直接拉一條網線從南極到北極直接進行通訊。因此我們需要借助中繼器來將一段弱化的訊號重新加強。

我們可以參考一下古代的驛站系統,每次邊關戰報都是數百里加急,但是馬兒通常跑不了那麼遠,那怎麼辦,這時候就需要每個情報士兵在中途的每個驛站進行換馬重新整備。這樣才能夠馬不停蹄地跑到京城送情報啊。

網橋的作用適用於連線不同的兩個網段,通常我們將一條物理網線作為乙個網段,而不同網線之間的通訊則需要通過網橋來進行橋接。

相對於中繼器,網橋能夠對傳送的資料進行完整或者損壞的判定,假設資料損壞了我們將丟棄損壞的資料。

同時除了判斷資料完整性的能力以外,網橋還能判斷是否將資料傳送給相鄰的網段,這種網橋我們稱之為自學式網橋,這類網橋會記住曾經通過自己**的所有資料徵的mac位址,並儲存到自己的記憶體表中,因此在**資料時,可以判斷目標資料需要**到哪個網段裡。

我們在使用時通常不會使用單個的網橋,而是通過乙個交換機來實現網橋功能,交換機的每個介面都具有網橋的功能,所以乙個交換機可以連線多個個網段。

路由器是在網路層面上連線兩個網路,並對分組報問進行**的裝置。網橋是根據實體地址(mac位址)進行處理,而路由器則是通過ip位址進行處理。

路由器可以連線不同的資料鏈路,比如連線兩個乙太網。

當我們向某個ip位址傳送訊息時,會通過不同的路由器根據其目標ip位址進行路由**,直到將資料傳送到目標ip位址所在的主機上。

閘道器負責協議之間的轉換以及資料的**,乙個典型的例子就是網際網路郵件和手機郵件之間的轉換服務,手機郵件有時使用的協議與我們電腦上所使用的協議並不相同,因此直接通訊時無法通訊的,需要閘道器來實現兩種協議之間的適配

以上就是本文對於網路基礎知識的一些介紹,因為路由器、ip等知識點都需要一篇足夠詳細的文章進行描述,所以並不在此贅述,只是簡單介紹其功能並引入一些生活中實質性的使用方式來提及。關於後面tcp/ip協議的具體使用與傳送方式我們會另外做出描述。

TCP IP基礎知識

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