网络通信基本原理

通信(或通信)模式和协议(通常是HTTP、TCP/IP、FTP等)的实质是主机与主机之间的网络连接。

从两个主机之间最基本的通信开始,以下是逐渐理解网络通信模式和各级所做的工作,然后是学习节点JS内在核心网络模块。

通信必要条件

为了完成两个东道方之间的通信,必须满足下列要求,不包括数据部分:

• 要在主机之间建立物理连接, 需要一个传输介质 。
  • 这些是电缆、蓝牙、光纤和维菲。
• 主机上一定有网络卡
  • 当两个主机连接时, 考虑数据传输的格式 。
  • 无论选择哪种编程语言,计算机世界中的所有数据都会在某个时候转换成二进制。
  • 然而,它只是处理计算机识别数据的现有问题,而网络通信需要的是将数据传送到整个媒介。
  • 如果是网络线路,它以连续高电压和低电压传送电信信号,而不是1号和0号,因此,每个通信都需要主机上的网络卡。
  • Netcard 可以是信号调制解调器,也可以是调制解调器。调制解调器数据是将二进制数据转换成高低电压的过程。
  • 例如,现在有A和B主机具有网络连接,希望进行互动,A主机在A的网络卡上调整包装数据,将其转换成电信,通过B的网络进行,B主机解构包数据,B自己的通信系统拆解包,最终通过应用程序获得A主机提供的数据。
• 有必要检查主机之间的网络速度 。
  • 由于A和B主机卡可能具有不同速度,每秒有不同的电信,它们还必须在A和B主机互动之前检查网络速度。

网络通讯方式

在网络通信过程中,最普遍的两种通信方式是:

• 交换机通讯
• 路由器通讯

您如何建立主机网络?

我们不能在日常网络中只有两个主机, 首先需要考虑的是如何把我们的计算机与其他基于通信基本原理的计算机连接起来。

如果我们需要与另外10台计算机互动, 我们需要购买一台带有10卡装置的计算机, 这可以通过开关完成。

开关可连接许多计算机(不考虑开关水平)。

当许多主机通过总机连接时,它们组成了一个称为局域网(局域网)的网络。

我怎样才能在局域网上找到其他主机?

东道主 A 不了解任何其他东道主 。 当东道主 A 想要与东道主 B 互动时, 您如何找到他? 此程序最终将被淘汰 。

每个主机都有一个地址 与特定的网卡设备有关: 麦克地址, 通常被称为实际地址。

例如,主机可以向总机发送信息,该总机将接收信息并提醒所有其他机器,真正的主机B将发现主机A想要定位自己,而其他主机将把信息丢弃为垃圾。

通过总机操作局域网通信称为这种方法。

这种通信手段有轻微缺陷,但又未能满足当代互联网要求,例如:

• 可转让的接口数量有限。
  • 很难将所有计算机连接到局域网。
• 广播风暴是由局域网的大量重要机会引发的。
  • 在确认信息是真实的之前,它必须被另一个东道主接收。

在此基础上,该网络分为若干较小的局域网,其次是城市地区网络,最后是互联网。

各局域网的东道主如何相互连接?

为了互动,来自不同局域网的东道主必须使用路由器进行数据交换。

• 对于Begon,局域网-1-主机A(以下称为局域网-2主机B(以下称B))不仅必须知道B网卡的地址,而且还要知道它所在的网络,这就需要使用IP地址。
• 当提供数据时,它不仅包括程序代码收到的数据,而且还包括源的Mac地址、源的IP地址、目标的Mac地址、目标的IP地址等等,它们首先作为数据合并,然后发送到路由器。
• 路由器能够将目的地主机定位在目前局域网中,否则路由器将使用路线清单上的线性信通器发现有关网络并将数据传送给它。
• 向相关网络传送最后一个定位器功能后,该开关将完成此功能。
• 这就是你如何完成各不同网络的主机通讯。

这里的剩余部分不是要完全掌握网络通信中发生的一切要素,例如静态/动态线路设置或动态IP地址分布,而是要澄清通信过程和某些关键原则,例如通信所必需的情况;通信是双向的,必须来来去去;在传输过程中,数据与IP和Mac地址相连接。

网络层次模型

有关Nettask的层次有明确的结构性知识,没有必要知道每个层次如何开展其专门工作。

网络通信是一个复杂的项目,需要大量制造商提供大量基本硬件设备,因此,网络结构是为了制定相应的行业标准,其中最普遍的是七层OSI模型和TCP/IP四层模型,以方便网络的部署、管理和维护。

应当指出,TCP/IP并非仅与这两项协定有关,而是根据OSI 7层模型加以简化,该模型创建了另一个网络通信模型。

无论目前使用哪种模式,它都是通信进程的分层,每个层次都有多个协议,如应用层HTTP和传输层TCP、UDP。

OSI 七层模型

从上到下,每一层按以下顺序排列:

• 图层:用户(或应用程序)与网络之间的联络点。
  • 为了提供用户要求的不同服务,可以使用各种协议,多种方式满足用户要求的不同服务,各种协议可以使用。
  • 例如,网站服务可以使用HTTP协议进行;文件传输服务可以使用FTP协议进行;远程着陆服务可以使用SSH协议进行,等等。
• 数据加密、转换和压缩都是表达式层的例子。
• 规范在会话层建立和终止网络连接。
• 传输层数据传输控制可靠性
  • 由于这一层取决于港口的协议层,数据必须包括目标程序在封闭时使用的港口号。
• 网络层目标设定网络
  • 最经常使用的是根据IP地址检测源和目标网络的IP协议。
• 数据链图层:目标主机
  • 当目标网络被定位并输入局域网时,使用Mac地址确定目标主机,最典型的项目是ARP地点协议。
• 物理层包括各种物理设备和标准。

在非公开数据传输前加封

数据从主机A发送到主机B。当主机B的网络卡解剖时,数据首先从上到下密封在一个层中,然后按自下而上顺序拆解,主机A提供的原始数据最终记录在应用程序中。

总结

OSI 7级模式的目标是为网络通信提供更明确的标准。

TCP/IP四层模型的前三级就是以该模型为基础的。应用层、表达层和会话层再次,合并和统一所谓的应用层。数据链路层和物理层合并称为网络接入层,归根结底,应用层后面是传输层、网络层和网络接入层。

TCP/IP的五层方法保留了数据链接层和物理层,后者也称为网络界面层和硬件。

只有了解该层的名称,以及它是否具有四层或五层。

分层的目标、七层的名称和作用以及共同的礼宾名称是这里要掌握的基本要点。

数据封装与解封装

TCP/IP五层模型被用作以网络通信等级模式为基础的范例,特别提及封装和无封装数据传输过程。

• 应用层:在应用层面,创建数据以进行交流,然后将其移到传输层。
• 转移层是最典型的TCP, UDP协议,以港口为基础,港口的任务是确定主机上的唯一程序,因此,这一级的数据封存目标应用港和现有主机上的源端,然后将数据传送到网络层。
• 由于主机位于一个单独的网络上,目标主机的网络必须由IP协议确定,所以这一级的数据将打包到目标主机的IP地址和当前主机的源IP,然后数据将传送到链层。
• 数据链层:数据链层最重要的组成部分是通过Mac地址进行基于位置的操作,因此数据将在这个级别上打包到目的地主机的Mac地址和当前主机的Mac地址,这一带有完整信息的数据将被密封,然后数据将传送到物理层。
• 物理层: 网络线无法传输在对网卡进行调制解调后变得高低的二进制数据(图中的二进制数据被转换) 。

利用这些数据,路由器和中途过境的网络分布最终达到目标主机网络卡:

• 物理层:最初,数据是分解的,然后,电压是二元的,然后传送到链层。
• 数据链层:在链层上将检查目的地 Mac 地址,以确定其是否与当前主机的 Mac 地址匹配,如果匹配,则将拆包并运输到网络一级。
• 在网络层中,对目标 IP 进行检查,以确定它是否与当前主机的 IP 匹配,如果匹配,则将软件包传送到传输层。
• 传输层 : 这将检查目标端口是否与源端口相同, 如果是, 将着手将软件包移到顶层 。
• 图层:当前网络的目标主机应用程序现在从另一个网络的主机应用程序接收数据。

在交流过程中,这一阶段是朝着数据封装和释放迈出的一步。

TCP波浪四次,握手三次。

目标不是想知道如何达到最低水平,而是要掌握三次握手和四次挥手的程序。

TCP 协议

• TCP代表《传输控制议定书》。
• TCP是管理连接的规程。
• TCP通常用于处理实时通信。

TCP 议定书报告的结构

港口和共同控制区在这里广为人知。

港口的职责是确定自己和目标应用过程。

常见控制字段：

• SYN = 1 连接请求
• FIN = 1 用于断断线请求
• 用于确认信息的ACK=1

三次握手建立过程

例如,考虑C/S:

• 第一个客户向服务器提交连接请求(SYN=1)。
• 收到请求后,服务器将回复确认收到客户请求的电文(见ACK=1)。
  • 任何通信都是暂时性的。
  • 在这两项请求完成后,返回完成后,形成了一个将数据从客户传送到服务处的渠道。
• 服务器要向客户发送信息, 也必须向客户提交请求书, 表明服务器也希望建立连接(见图SYC=1)。
• 同一客户端还必须向服务器发送确认信息,确认收到请求(见ACK=1)。
  • 其结果是建立了一个向客户传送数据的服务用户渠道。

由于这四个连接,客户与服务端之间有一个双向数据通信渠道。

尽管如此,下图似乎显示4次握手,而不是3次。在技术上,是4次握手,但完成后,服务将用ACK=1和SYN=1将它送回客户,这意味着它将将这两种握手结合起来,最后三次握手:

四次挥手过程

数据传输到服务器完成后,客户应该断开,使服务器能够处理其他客户的请求。

• 首先,客户端向服务器发送断开请求 。
• 服务器随后以信息回复,核实客户对服务的数据链接已被切断。
• 服务器然后向客户端发送断开请求 。
• 收到信息后,客户将确认信息发回服务器,从而打破用户对客户的数据频道。

因此,该处与客户之间的数据连接被切断,造成四波波。

为什么你要做三手舞和四波舞?

为何不将回复客户的确认信息与客户要求与客户脱离接触的请求混为一谈?

当服务供应商服务于几个客户时,无法确定客户会向服务供应商提出请求,服务供应商将能够立即将所有结果数据反馈给目前的客户。

也就是说,有时客户向服务器提交了所有数据,但服务器没有归还客户所要求的全部数据,因此,当连接中断时,可以独立处理,而且有可能中断从客户到服务的频道,而不是从服务到客户的频道。

因此,一波必须重复四次,握手可以合并三次。

总结

• TCP是一种基于港口并用于连接的运输层协议。
• 要在主机之间进行通信,需要双向数据连接。
• TCP握手和挥手自然是四次,但如果断了,它们就不能合并。

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