網路之網路分層 網路傳輸流程

2021-10-24 11:33:23 字數 2606 閱讀 5860

這部分都是些理論的知識,不太好記憶,寫篇部落格加深一下印象吧。

網路分層

理論上說,是七層模型,分別是:應用層,表示層,會話層,傳輸層,網路層,資料鏈路層,物理層。但我們一般討論的是五層或四層模型,分別是:應用層,傳輸層,網路層,資料鏈路層,物理層(四層模型中不包括物理層)。對每層的代表硬體,使用協議等一些其他的東西彙總在下面的**中。 

協議/技術

代表硬體

補充應用層

主機應用程式

傳輸層源埠,目的埠

tcp、udp

主機埠號

網路層源ip,目的ip

ip協議、路由

路由器資料鏈路層

源mac,目的mac

arp、mtu

交換機物理層

0/1光電訊號

集線器、網線

傳送資料時,對資料進行封裝,接受資料時,對資料進行分用。

網路傳輸流程

這裡記錄三種傳輸流程:網路互聯,區域網,廣域網。在理解這三種傳輸流程之前,需要一些知識儲備:

(1)ip和mac位址

a類:10.0.0.0--10.255.255.255

b類:172.16.0.0--172.31.255.255

c類:192.168.0.0--192.168.255.255

ip與mac的區別:

ip是路途總體的起點和終點;mac是路途上每個區間的起點和終點。如下圖:

網路裝置進行資料傳輸時,硬體是通過mac位址來傳送資料報的。同一網段的網路號相同。

(2)網路裝置的功能

主機:((埠號)它的作業系統核心實現了從傳輸層到物理層的內容)程式傳送資料報時就知道五元組資訊(協議號+源ip/埠+目的ip/埠)。dns協議:將網域名稱轉為ip。查詢順序:本機快取->dns伺服器->...上一級...->全球頂級網域名稱伺服器,若沒有找到,表示沒有該網域名稱。

路由器:(實現了網路層到物理層)具有應用程式,可以處理nat、natp協議,故可修改網路層之上的傳輸層的資料報頭(修改埠號)。他的wan口提供公網ip的埠,連線公網上的裝置,使用公網ip;lan口提供私網ip的埠,連線私網上的裝置,使用私網ip。

交換機:(實現了從資料鏈路層到物理層)只是**資料報,所有資料報都是根據目的mac傳送。mac位址表建立了mac位址和埠對映,埠連線所有主機。

集線器:(實現了物理層)只是**資料報,所有資料報都是廣播傳送到其他主機。

主機和路由器中有arp快取表,他是ip和mac的對映表,通過ip查mac。

了解了這些之後,對我們了解網路傳輸流程有很大的幫助,下面就正式開始聊傳輸流程了!

1.網路互聯

場景:主機1通過ip+port訪問主機3的http服務

流程如下:

(1)主機1通過查詢自己的arp快取表來得到主機3的mac位址;

(2)如果沒有找到,廣播傳送arp請求資料(源mac,目的mac:廣播位址,ff:ff..,目的ip),其他主機接收並處理資料報,如果目的ip==自己ip,返回自己mac,否則丟棄;

(3)更新本機arp;

(4)傳送http請求資料,由集線器廣播傳送給其他所有主機,如果目的ip==自己ip,處理,否則丟棄

網路互聯存在衝突域/碰撞域:同一時間,多台主機同時傳送資料報,集線器要把多個資料報傳送給所有埠,總頻寬和單個埠頻寬有限,就會造成干擾。

2.區域網

2.1交換機

場景:主機1通過ip+port訪問主機3的http服務

1-3步與網路互聯一致,第4步有所不同,交換機接收到資料報後,檢視目的mac,通過mac位址表找到對應的埠,將資料報傳送給埠。

2.2交換機+路由器

場景:主機1通過ip+port訪問主機4的http服務

流程:(1)將目的ip和子網掩碼按位與操作,得到網路號,對比網路號是否和自己在同乙個網段;

(2)不在同一網段,這個資料自己處理不了,需要交給上級(路由器)處理;

(3) 傳送資料到路由器:源ip+源埠號+源mac+目的ip+目的埠+目的mac(路由器)+協議號

(4)路由器處理資料報:將源mac修改為自己的mac;目的mac修改為主機4的mac(若沒有,則廣播找)

3.廣域網

網路 網路傳輸基本流程

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