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实例去了解计网

前言

计网,网络基础,非常重要的一个环节,对于我们理解整体网络架构有着非常大的一个帮助。非常实例化简洁化的一个总结。


五层模型

越下面越接近用户,越上面越接近硬件。

一、实体层

把电脑链接起来的物理手段,规定网络的电器特性负责传送0、1信号。

二、链接层

作用在于确定0、1电信号的分组方式

  • 以太网协议

    通过以太网协议将一组电信号构成一个数据包(帧),分为两部分标头(包含数据包的一些说明项,比如发送者、接受者、数据类型)和数据(数据包的具体内容)。

  • MAC地址

    是数据包标头标识发送者和接受者存在于网卡上的一个编号,每块网卡编号独一无二。

  • 广播

    数据包的传播方式为广播,丢出数据包然后同样子网络的计算机就会收到然后由他们自身去判断是否为接受方,非接收方就丢弃该数据包,到这里我们就可以通过这几种方式来在相同子网下计算机之间进行通讯。显然计算机不是都在同一子网之下的,所以我们继续往下看。

三、网络层

它的作用是引进一套新的地址,使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做"网络地址",简称"网址"。如果是在同一子网下的数据包那么我们就使用广播的方式传送,不是就用路由方式传递非同一子网的数据包。

  • IP协议

    规定网络地址的协议,关于IP地址我们是很有必要好好了解一下的。32个2进制数组成分为4组,由网络号和主机号组成,当然位数是不定的所以但凭IP地址我们无法判断两个主机是否属于同一网络,所以与IP地址一起的会有一个子网掩码的参数(网络位全为1,主机位全为0),这样就解决了这个问题。将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算结果相同的话他们就在同一子网下。

  • IP数据包

    IP地址的存放当然也是需要考虑的一个问题,在互联网中他就直接存放在以太网数据包的部分

  • ARP协议

    通常情况下IP地址是已知的,但是要完成数据传递我们同样是要知道MAC地址。如果两个主机不在同一网络那么要通过相关网关去连接这两个子网络,如果在同一网络的话通过ARP协议就可以解析得到目标的MAC地址

当然到这里肯定还是会有一个疑问的那么就是在我发送网络请求时是怎样获取到对方的地址的,在实际中IP地址是我们所已知的(访问网址时通过DNS协议会将我们所输入的网址请求转换为IP地址,这个后面再说)

四、传输层

通过以上部分我们就已经实现了任意两个主机之间的通信,很显然我们平常在使用计算机时在网络上肯定不只是做一件事情,那么通过网络所传递过来的数据包是干什么的怎样分别呢?这就是传输层存在的意义。我们通过端口去实现,他是每一个使用网卡的编号。传输层就实现了端口之间的通信。 到这里又一次的将以太网数据包细化,端口信息通过TCP协议存放到了IP数据包之中,这就将以太网数据包细化成了如下格式

五、应用层

规定数据格式


网关

前面有提到当传输数据包过程不在同一子网下的主机就必须通过网关转发才能实现连接。

实际场景

很直白的一个问题,我们访问网页从输入到页面显示出来经历了哪些过程。

  • 输入网址DNS协议将他转换为IP地址
  • 发送一个DNS数据包
  • 目标位置的DNS服务器做出相应然后返回目标主机的IP地址
  • 在“建立”到连接后服务器读取到http请求之后然后做出http响应,然后就能在本机显示页面了。

参考文献:阮一峰-互联网协议入门

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