柚子快報激活碼778899分享：網(wǎng)絡原理（網(wǎng)絡協(xié)議初識）

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目錄

1.網(wǎng)絡通信基礎

?1.1IP地址

?1.2端口號

?1.3認識協(xié)議

1.4五元組?

1.5?協(xié)議分層

?2.TCP/IP五層（或四層）模型

2.1網(wǎng)絡設備所在分層

2.2網(wǎng)絡分層對應

?3.封裝和分用

1.網(wǎng)絡通信基礎

????????網(wǎng)絡互連的目的是進行網(wǎng)絡通信，也即是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸，更具體一點，是網(wǎng)絡主機中的不同進程間，基于網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)。?

?1.1IP地址

????????IP地址主要用于標識網(wǎng)絡主機、其他網(wǎng)絡設備（如路由器）的網(wǎng)絡地址。簡單說，

IP

地址用于定位主機

的網(wǎng)絡地址

。

????????IP地址是一個32位的二進制數(shù)，通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”（也就是4個字節(jié)），如： 01100100.00000100.00000101.00000110 通常用“點分十進制”的方式來表示，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數(shù)）。如：100.4.5.6。

?1.2端口號

????????在網(wǎng)絡通信中，IP地址用于標識主機網(wǎng)絡地址，端口號可以標識主機中發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的進程。簡 單說：端口號用于定位主機中的進程。?

?????????端口號是0~65535范圍的數(shù)字，在網(wǎng)絡通信中，進程可以通過綁定一個端口號，來發(fā)送及接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

????????其中：0 ~ 1023

為

知名端口號

，這些端口預留給服務端程序綁定廣泛使

用的應用層協(xié)議，

22端口：預留給SSH服務器綁定SSH協(xié)議 21端口：預留給FTP服務器綁定FTP協(xié)議 23端口：預留給Telnet服務器綁定Telnet協(xié)議 80端口：預留給HTTP服務器綁定HTTP協(xié)議 443端口：預留給HTTPS服務器綁定HTTPS協(xié)議

?1.3認識協(xié)議

??????????協(xié)議，網(wǎng)絡協(xié)議的簡稱，網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡通信（即網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸）經(jīng)過的所有網(wǎng)絡設備都必須共同遵從 的一組約定、規(guī)則。如怎么樣建立連接、怎么樣互相識別等。只有遵守這個約定，計算機之間才能相互 通信交流。通常由三要素組成：???

?1. 語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式；?

2. 語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應； ?

3. 時序，即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。?

????????協(xié)議（protocol）最終體現(xiàn)為在網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的格式?

?

????????計算機之間的傳輸媒介是光信號和電信號。通過 "

頻率

"

和

"

強弱

"

來表示

0

和

1

這樣的信息。要想傳遞 各種不同的信息，就需要約定好雙方的數(shù)據(jù)格式。

1.4五元組?

在TCP/IP協(xié)議中，用五元組來標識一個網(wǎng)絡通信：

1. 源IP：標識源主機

2. 源端口號：標識源主機中該次通信發(fā)送數(shù)據(jù)的進程

3. 目的IP：標識目的主機

4. 目的端口號：標識目的主機中該次通信接收數(shù)據(jù)的進程

5. 協(xié)議號：標識發(fā)送進程和接收進程雙方約定的數(shù)據(jù)格式

?

1.5?協(xié)議分層

為什么需要網(wǎng)絡協(xié)議的分層？

????????分層最大的好處，類似于面向接口編程：定義好兩層間的接口規(guī)范，讓雙方遵循這個規(guī)范來對接。

????????在代碼中，類似于定義好一個接口，一方為接口的實現(xiàn)類（提供方，提供服務），一方為接口的使用類（使用方，使用服務）：

對于使用方來說，并不關心提供方是如何實現(xiàn)的，只需要使用接口即可 對于提供方來說，利用封裝的特性，隱藏了實現(xiàn)的細節(jié)，只需要開放接口即可。

?2.TCP/IP五層（或四層）模型

?????????TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞，它還包括許多協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議簇。

????????TCP/IP通訊協(xié)議采用了

5

層的層級結構，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡來完成自己的需求。

應用層：負責應用程序間溝通，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡遠程 訪問協(xié)議（Telnet）等。我們的網(wǎng)絡編程主要就是針對應用層。 傳輸層：負責兩臺主機之間的數(shù)據(jù)傳輸。如傳輸控制協(xié)議 (TCP)，能夠確保數(shù)據(jù)可靠的從源主機發(fā)送到目標主機。 網(wǎng)絡層：負責地址管理和路由選擇。例如在IP協(xié)議中，通過IP地址來標識一臺主機，并通過路由表的方式規(guī)劃出兩臺主機之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€路（路由）。路由器（Router）工作在網(wǎng)路層。 數(shù)據(jù)鏈路層：負責設備之間的數(shù)據(jù)幀的傳送和識別。例如網(wǎng)卡設備的驅動、幀同步(就是說從網(wǎng)線上檢測到什么信號算作新幀的開始)、沖突檢測(如果檢測到?jīng)_突就自動重發(fā))、數(shù)據(jù)差錯校驗等工作。 有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)，無線LAN等標準。交換機（Switch）工作在數(shù)據(jù)鏈路層。 物理層：負責光/電信號的傳遞方式。比如現(xiàn)在以太網(wǎng)通用的網(wǎng)線(雙絞 線)、早期以太網(wǎng)采用的的同 軸電纜(現(xiàn)在主要用于有線電視)、光纖，現(xiàn)在的wifi無線網(wǎng)使用電磁波等都屬于物理層的概念。物理 層的能力決定了最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等。集線器（Hub）工作在物理層。

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2.1網(wǎng)絡設備所在分層

對于一臺主機，它的操作系統(tǒng)內核實現(xiàn)了從傳輸層到物理層的內容，也即是TCP/IP五層模型的下四 層； 對于一臺路由器，它實現(xiàn)了從網(wǎng)絡層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的下三層； ?對于一臺交換機，它實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)鏈路層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的下兩層； ?對于集線器，它只實現(xiàn)了物理層；

2.2網(wǎng)絡分層對應

?????????網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸時，經(jīng)過不同的網(wǎng)絡節(jié)點（主機、路由器）時，網(wǎng)絡分層需要對應。 以下為同一個網(wǎng)段內的兩臺主機進行文件傳輸

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?3.封裝和分用

不同的協(xié)議層對數(shù)據(jù)包有不同的稱謂，在傳輸層叫做段(segment)，在網(wǎng)絡層叫做數(shù)據(jù)報 (datagram)，在鏈路層叫做幀(frame)。 應用層數(shù)據(jù)通過協(xié)議棧發(fā)到網(wǎng)絡上時，每層協(xié)議都要加上一個數(shù)據(jù)首部(header)，稱為封裝 (Encapsulation)。 首部信息中包含了一些類似于首部有多長，載荷(payload)有多長，上層協(xié)議是什么等信息。 數(shù)據(jù)封裝成幀后發(fā)到傳輸介質上，到達目的主機后每層協(xié)議再剝掉相應的首部，根據(jù)首部中 的 "上層協(xié)議字段" 將數(shù)據(jù)交給對應的上層協(xié)議處理

?下圖為數(shù)據(jù)封裝的過程

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