1.网络发展史

1.1 独立模式

1.2 网络互联

随着时代的发展 , 越来越需要计算机之间共享通信 , 数据和软件 , 即多个计算机协同完成任务 , 于是有了网络互联.

网络互联:将多台计算机连在一起完成数据共享.

数据共享的本质是网络传输 , 即计算机之间通过网络来传输数据 , 也称网路通信.

根据网络互联的规模不同 , 可以分为广域网和局域网.

1.3 局域网

局域网即 Local Area Network 简称LAN.局域网内的主机之间可以进行网络通信 , 又称内网. 但局域网和局域网之间在没有连接的情况下不能进行通信.

最初两个主机之间想要进行网络通信 , 通常采用网络直连的方式 , 但一次只能连一个电脑局限性较大.

随后出现了集线器的网络互联方式 , 但集线器没有寻址的功能 , 它会把信息同时发给相连的所有主机 , 由主机去辨认该信息是否是自己的 , 因此还是有很大的局限性.

交换机的出现解决了集线器无法寻址的缺陷 , 而且交换机相当于内置了一个号码本 , 可以精确的对应号码发送信息 , 如果发送信息时 , 号码本上没有对应的电话 , 这时才会进行广播式的发送 , 一但找到目标会立即更新号码本. 但只能组建局域网

路由器的出现解决了 , 局域网之间无法进行互联的局限.

1.4 广域网

广域网简称 Wide Area Network , 简称 WAN. 通过路由器将多个局域网组建起来构成广域网 , 广域网内部的每个局域网都是其子网.

2.网络通信基础

网络的互联的目的是进行网络通信 , 也就是网络数据传输 , 更具体一点就是 , 网络主机中的不同进程间基于网络传输数据.

那么 , 在组件网络中如何判断 , 到底是那台主机将数据传输到另一台主机上? 这时就需要IP地址.

2.1 IP地址

概念:

格式:

特殊IP:

IP地址解决了网络通信时 , 定位网络主机的问题 , 但是还存在一个问题 , 传输到目的主机后 , 由哪个进程来接收这个数据呢?这就需要端口号来标识.

2.2 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 , 和接收数据的进程 , 简单说: 端口号用于定位主机中的进程.

格式:

端口号是0-65535范围的数字 , 在网络通信中 , 进程可以通过绑定一个端口号 , 来发送及接收数据.

注意事项:

两个不同的进程 , 不能绑定同一个端口号 , 但一个进程可以绑定多个端口号.

2.3 认识协议

有了IP地址和端口号 , 可以定位到网络中唯一一个进程 , 但还存在一个问题 , 网络通信是基于二进制0/1数据来传输 , 如何告诉对方发送的数据是什么样呢?

网络通信传输的数据类型可以有很多中: 图片,视频,文本等. 同一个类型的数据 , 格式也可能不同 , 如发送一个文本字符串 "你好,世界!" , 那么如果表示发送的数据是哪种类型?以及文本的编码格式是什么?

因此基于网络数据传输 , 需要使用协议来规定双方的数据格式

概念:

1.语法: 即数据与控制信息的结构或格式:

类似打电话时双方约定都使用普通话

2.语义: 即需要发出何种控制信息 , 完成何种动作以及作出何种响应.

语义主要用来说明通信双方应当怎么做 , 用于协调与差错处理的控制信息.
类似于打电话时 , 一方说: 你愁啥? 另一方说: 瞅你咋地?

3.时序 , 即事件顺序的详细说明.

时序定义了何时进行通信 , 先讲什么 , 后什么 , 讲话的速度. 比如是采用同步传输还是异步传输.
类似于男生和女生打电话 , 总是有男生发起通话 , 而总是男生恋恋不舍的时候 , 由女生要求结束通话.

作用:

为什么需要协议?

就好比见网友 , 彼此协商胸口插只玫瑰花见面 , 这就是一种提前的约定 , 也可以称之为协议.

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. 想要传递各种不同的信息 , 就需要约定好双方的数据格式.

知名协议的默认端口:

系统端口号范围为 0-65535 , 其中: 0-1023 为知名端口号 , 这些端口预留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议 , 如:

Tips: 以上只是说 0-1023 范围的知名端口号用于绑定知名协议 , 但某个服务器也可以使用其他1024-65535 范围内的端口来绑定知名协议.例如: 餐厅的VIP包房是给会员使用 , 但会员也可以不坐包房 , 坐普通位置.

2.4 五元组

在TCP/IP协议中 , 用五元组来标识一个网络通信:

五元组在网络通信中类似于发快递:

2.5 协议分层

对于网络分层来说 , 往往分成几个层次进行定义.

什么是协议分层

协议分层类似于打电话时 , 定义不同的层次协议.

上述例子中 , 协议只有两层 , 但是实际的网络通信会更复杂 , 需要更多的层次.

分层的作用

分层的最大好处类似于面向接口编程 , 定义好两层之间的接口规范 , 让双方遵循这个规范来对接.

在代码中 , 类似于定义好一个窗口 , 一方为接口的实现类(提供方 , 提供服务) , 一方为接口的使用类(使用方 , 使用服务).

这样可更好的展开和维护.

OSI七层模型:

OSI: 即Open System interconnection , 开放系统互联.

OSI 七层网络模型划分为以下七层 ,上层协议要调用下层协议(上层协议把数据交给下层继续封装) 下层为上层提供服务支持(下层协议解析好数据交给上级).

	分层名称	功能	每层功能概览
7	应用层	针对特定应用的协议	针对每个应用的协议
6	表示层	设备固有的数据格式和网络标准的数据格式的转换	接收不同表示形式的信息,如文字流,图像,声音等
5	会话层	通信管理,负责建立和断开通信连接	何时建立连接,何时断开连接以及保持多久连接?
4	传输层	管理两个节点之间的数据传输	站在商家和客户的角度,不关心传输的过程只关心终点和起点.(上海---西安)
3	网络层	地址管理与路由选择	上海--西安走哪条路线,最划算上海--苏州--西安上海--徐州--西安
2	数据链路层	互联设备之间传送和识别数据帧	每个站点之间做飞机还是火车....
1	物理层	界定连接器和网线的规格	相当于修路