什么是网络协议?
- 其实网络协议和我们平时生活中的协议是样的也是一种约定
- 就好比我们看谍战片的时候的密码本 我将信息按照密码本写好 你再按照密码本翻译 就是一个协议
- 计算机之间的传输媒介是光信号和电信号. 通过 “频率” 和 “强弱” 来表示 0 和 1 这样的信息. 要想传递各种不同的信息,就需要约定好双方的数据格式.
网络协议为什么要分层?
- 分层能够避免某个协议过于庞大复杂
- 分层之后 协议之间 解耦合 就是上层协议不需要理解下层协议的细节实现 相当于封装
- 分层之后 任意层次的协议都可以灵活的替换 方便协议的更新
认识IP地址
- IP协议有两个版本, IPv4和IPv6
- IP地址是在IP协议中, 用来标识网络中不同主机的地址
- 对于IPv4来说, IP地址是一个4字节, 32位的整数
- 我们通常也使用 “点分十进制” 的字符串表示IP地址, 例如 192.168.0.1 ; 用点分割的每一个数字表示一个字节, 范围是 0 - 255
认识MAC地址
- MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点
- 长度为48位, 及6个字节. 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如:08:00:27:03:fb:19)
- 在网卡出厂时就确定了, 不能修改. mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)
OSI七层模型
- OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范;
- 把网络从逻辑上分为了7层. 每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机
- OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输;
- 它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，概念清楚，理论也比较完整. 通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯
- 应用层为操作系统或网络应用恒旭提供访问服务的接口
- 表示层提供数据格式和转换服务
- 会话层建立端的连接并提供访问验证和会话管理
- 传输层提供应用程序之间的逻辑通信
- 网络层为数据在结点之间传递创建逻辑联络 并分组转发数据
- 链路层在通信之间建立链路连接
- 物理层为数据端设备提供原始比特流传输的通络
TCP/IP五层或者四层模型
- TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇
- TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求
- 应用层负责和应用程序直接打交道(实际开发过程中用到最多的地方 甚至需要自己去设计应用层协议)
- 传输层负责端到端之间的传输 (他只关注起点和终点)
- 网络层负责点到点之间的传输(需要规划传输的路径)
- 数据链路层负责相邻之间点具体的如何去传输
- 物理层负责形成比特流在网络通信的基础硬件设施上通过基站和光纤等具体的传输
- 简单举个例子来说
- 就好比我们在网络上购物 我们浏览页面将物品加到购物车 去付款填地址电话 这就是应用层
- 然后卖家根据你填的信息去根据你的信息发快递 这就好比传输层
- 快递公司规划具体的路线 就比如我住西安 快递公司就会去找 怎么邮递这个快递最便捷 这就貌似网络层
- 然后快递小哥开着车从上海出发将快递运到武汉 再从武汉出发运到西安 再运到未央区 这就貌似数据链路层的功能
- 我的快递可能在高速公路上运着 可能在飞机上运着 这个运的过程就好比物理层
对于一台主机 它的操作系统内核实现了从传输层到物理的层的功能
对于一台路由器 他实现了网络层到物理层的功能
对于一台交换机 他实现l数据链路层到物理层的功能
对于集线器 他只实现了物理层
对比俩个模型
数据的包装与分用
- 不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报 (datagram),在链路层叫做帧(frame).
- 应用层数据通过协议栈发到网络层时,每层协议都要加上一个数据首部(header),称为封装(Encapsulation).
- 首部信息中包含了一些类似于 首部有多长, 载荷(payload)有多长, 上层协议是什么 等信息.
- 数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部, 根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理
- 如图上到下为封装 下到上为分用
网络传输的基本流程
