网络原理(TCP/UDP)(一)

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简介: 网络基础

网络基础


1. IP地址

IP地址相信大家早已都耳熟能详了吧,但是对于初学网络的小伙伴来说,还是一个很懵懂的概念,没关系,本人也是刚对网络有了一个初步的了解,希望通过下面的学习总结,来帮助大家一起了解网络的一些基本原理;

概念:

IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备(如路由器)的网络地址。简单说,IP地址用于定位主机的网络地址;

举个例子:IP地址就相当与快递的收货地址虽然定位到了主机,但是IP地址还存在一个问题,就是我们要把数据传输到哪个进程接收,这就需要端口号了;


2. 端口号

概念:在网络通信中,IP地址用于标识主机网络地址,端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简单说:端口号用于定位主机中的进程。

举个例子:上面说到IP地址是快递的收货地址,那么端口号就是指定的收货人,以确保传输的数据能准确的到达定点;

关于端口号的说明:

一个进程可以绑定多个端口号,多个进程不能绑定同一个端口号;一个进程启动后,系统会会随机分配一个端口;


3. 协议

概念:协议,网络协议的简称,网络协议是网络通信(即网络数据传输)经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定,计算机之间才能相互通信交流。

为什么需要协议呢?

简单点来说,就是一套标准,因为计算机的有不同操作系统,不同的版本,多家厂商生产出来的硬件有有所区别,为了让这些设备都能保持正常的通信,就约定了一个标准,这一套标准就叫协议;

常见的默认端口号:

  • 22端口:预留给SSH服务器绑定SSH协议
  • 21端口:预留给FTP服务器绑定FTP协议
  • 23端口:预留给Telnet服务器绑定Telnet协议
  • 80端口:预留给HTTP服务器绑定HTTP协议
  • 443端口:预留给HTTPS服务器绑定HTTPS协议

4. OSI七层模型

OSI 是 Open System Interconnection 的缩写,译为“开放式系统互联”;OSI 模型把网络通信的工作分为 7 层,从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层;

OSI 只是存在于概念和理论上的一种模型,它的缺点是分层太多,增加了网络工作的复杂性,所以没有大规模应用。后来人们对 OSI 进行了简化,合并了一些层,最终只保留了 4 层,从下到上分别是接口层、网络层、传输层和应用层,这就是大名鼎鼎的 TCP/IP 模型;

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就拿TCP/IP模型来说:

  • 应用层:负责应用程序间沟通,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。我们的网络编程主要就是针对应用层。
  • 传输层:负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP),能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
  • 举个例子:传输层只关心两台主机通信的地址,比如我们网上购物,从北京到上海,我不关心中途是怎么运输的,我只关心起点和终点;
  • 网络层:负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中,通过IP地址来标识一台主机,并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由)。路由器(Router)工作在网路层。
  • 举个例子:还是拿购物一事来说,网络层关注的是路线怎么走,比如从北京到上海有很多条路可以走;
  • 数据链路层:负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网,无线LAN等标准。交换机(Switch)工作在数据链路层。
  • 举个例子:数据链路层关注的是路径之间的相邻节点该怎么走,比如就北京到上海,要路过多个城市,而这些多个城市之间的路线是数据链路层所关心的;
  • 物理层:负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤,现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器(Hub)工作在物理层

注意:


  • 必须是同一层次进行通信,比如,A 计算机的应用层和 B 计算机的传输层就不能通信,因为它们不在一个层次,数据的拆包会遇到问题。
  • 每一层的功能都必须相同,也就是拥有完全相同的网络模型。如果网络模型都不同,那不就乱套了,谁都不认识谁。
  • 数据只能逐层传输,不能跃层。
  • 每一层可以使用下层提供的服务,并向上层提供服务。
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