【JavaEE】网络基本概念与TCP/IP协议手术刀剖析

      最后更新:2022-04-14 05:25:43 手机定位技术交流文章

      文章目录

      • 一、网络的基本概念
        • 1.网络互连
        • 2.局域网和广域网
        • 3.IP地址和港口号
      • 二、协议(重点)
        • 1.协议分层
        • 2.osi七层模型
        • 三.TCP/IP 5层(或4层)模式
        • 四. 网络装置的分层
      • 三、封装和分用
        • 1.分装
        • 2.分用
      • 四、最后

      一、网络的基本概念

      1.网络互连

      将许多计算机连接到一个综合数据交换网络。

      数据共享的基础是网络数据传输,又称网络通信,根据网络连通程度,可分为局域网和广域网。

      2.局域网和广域网

      (1)局域网

      局域网(局域网)有时称为局域网,是一种类型的计算机网络。
      局域网主机(又称内联网)之间的网络通信是简单的;局域网和局域网之间的通信没有连接是不可能的。

      局域网可通过各种方式建立网络:

      1. 通过网络连接连接三个主机,例如使用两条线路连接三个主机,从而形成了一个局域网。
        在这里插入图片描述
        无论是网络线路还是门户,上述网络都极不寻常,费用昂贵。


      二. 中心连接
      在这里插入图片描述
      &esmp;实际上,基本没有使用集线器的,因为这有一个非常大的缺点,就是集线器相当于把一根网线分叉了,而分出的两个叉不能同时使用。

      1. 局域网的许多设备组成部分以总机为基础。
        在这里插入图片描述
        局域网(局域网)可通过使用具有平等接入点的交换台来建立,这些门户的目的是建造一个内含设备的局域网,以便局域网的东道方能够互访。
      1. 使用开关和路由器

      在这里插入图片描述

      路由器有两类港口:广域网港口和局域网港口,其设备安装在局域网门户上,并通过广域网在一个局域网中连接到另一个局域网。


      事实上,上述对比仅限于“常规”开关和路由器。 目前,真正的开关和路由器之间的线条已经变得模糊,路由器和开关的许多操作,以及开关和路由器的许多功能。

      局域网(局域网)由路由器或总机建造。

      (2)广域网
      广域网是广域网的缩写。
      几个局域网(局域网)通过路由器连接,从而实际形成各种网络,广域网内的局域网(局域网)属于其子网络。

      事实上,局域网和广域网之间的区别越来越模糊,我们现在将更大的局域网称为广域网。 世界上最大的广域网网,即互联网,在中文中被称为互联网。

      在这里插入图片描述
      如果有北、中、南分支以及海外分支,它们都通过直线连接,称为“广域网”。
      全世界公共广域网称为因特网(也称为公共网,外联网),是广域网的一个子集,在限制较少的情况下,广域网经常称为因特网。
      “局域网”和“局域网”这两个术语只是相对的概念。例如,我们有一个“空王朝”的广域网,可以被视为更大的局域网。

      3.IP地址和港口号

      (1)IP地址

      IP地址代表主机的网络位置,用于确定网络主机和其他网络设备(如路由器)的网络地址。

      我们需要知道对方的收件地址 才能让信使把包裹送到目的地 就像我们发送信使时一样

      IP 地址是一个32位数的二进制数字,通常分为4个“8位数二进制”(即4个字节),例如:
      01100100.00000100.00000101.00000110。因此,人们回忆起来并不是一件好事。它通常以“点对点”的方式表述。(a、b、c和d为0至255之间的小数整数值)。例如:

      我们有一个独特的IP地址:

      127. * 经常使用IP地址进行背对背(循环)测试。
      家对家网络通信(不是为系统绩效考虑在整个网络中传播)主要用于家对家网络(即网络编程),并经常通过家对家网络创建。

      当它与网络连接时, IP 地址解决了识别网络主机的问题, 但是在它被转移到目的地主机后, 会有问题 。
      提交此数据如何? 这就需要使用一个端口号来识别它。

      (2)端口号

      在网络通信中,IP地址用于确定主机网络地址,端口号用于确定从主机传输和接收数据的过程。简单地说,端口号用于在主机中定位该过程。

      交付交货不仅需要确定收货地址(IP地址),而且需要指定收货人(港号)。

      格式:
      港口号为0-65535,该程序可通过在网络通信中装订一个港口号来传输和接收网络数据。


      两个程序无法约束同一个端口号,而一个程序可以约束多个端口号。

      当进程启动时,系统会随机分配端口(启动端口)程序代码,当网络建立时,端口号(接收和传输数据的端口)将被绑以发送和接收数据。
      一旦一个流程系在一个端口号上,叉子是一个子流程,允许许多流程与同一个端口号捆绑在一起,但不能与同一个端口号绑两次。

      使用IP地址和端口号发现网络中的唯一程序是可行的,但有一个问题,即如何以二进制0/1数据为基础相互通报所提供的数据。
      我们可以使用照片、视频、文本等数据种类进行在线连接。 同一类型数据的格式也可能改变, 比如发送文本字符串“ 你好! ” : 您如何识别传送的数据为文本类型和文本代码格式?
      在网络数据传输的基础上,我们必须利用协议来建立双方的数据格式。

      二、协议(重点)

      协议通常称为网络协议,它汇集了所有网络设备必须遵循的协议和规章,以便网络通信(即网络数据传输)必须遵守。 如何连接、如何识别彼此等等。 计算机只有遵守这一协议才能相互交流。

      协议三要素:

      1. 语法:例如数据结构或格式以及控制信息;

      双方在发出类似呼吁时使用相同的语言:普通话。

      1. 语义:必须提供何种控制信息,必须采取何种行动,必须作出何种反应;

      语义学大都用来澄清对话双方应该做些什么。 控制信息被用于协调和处理不当。
      这就像在街上漫步时谈论东西。 一种方式是:你在看什么?对立方必须回应:看看你!

      1. 时间序列是对必须完成的事件顺序的详尽描述。

      时间顺序说明沟通的时间、 首先该说什么、 稍后该说什么、 演讲的速度等等。 例如, 它是一个同步的还是非同步的传输?

      最后,协议(议定书)反映在整个网络传送的数据集格式中。

      那么,这有什么意义呢?

      协议就是一种约定,例如,当我们遇到陌生人时,这是红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志 红衬衫的标志能够识别彼此而回到计算机中,光信号和电信信号是计算机之间的传输媒介。这种信息以 0 和 1 表示, 用“ 频率” 和“ 弱点” 来表示 。它不是传递各种信息的唯一手段。双方必须商定数据格式。

      (1) 众所周知的协议违约港
      系统端口号为0 65535,指定用于服务端应用的1023个端口号,以约束常用的应用级协议,例如:

      • 22 个端口: 预先配置 SSH 服务器以约束 SSH 协议 。
      • 21号港保留给FTP服务器,以便约束FTP协议。
      • 23 个端口: 提前给予 Telnet 服务器以绑定 Telnet 协议
      • 端口 80 保留给 HTTP 服务器连接 HTTP 协议 。
      • 在端口443上预设 HTTPS 服务器连接 HTPS 协议

      虽然在0 1023范围内的一个众所周知的港口号被用来约束一个众所周知的协议,但服务器也可以使用1024 65535范围内的其他港口约束一个众所周知的协议。

      (2)五元组
      5美元组是一个通信短语,通常指源IP地址、源港口、目的地IP地址、目的地港口和协议号。

      1. 源IP:标识源主机
      2. 源端口号:将来文中的数据传送到源主机身份的程序。
      3. 用于标记的 IP:主机。
      4. 从此连接接收标记目的主机数据的过程称为目的地港口号。
      5. 议定书编号:确定双方在传输和接收作业中商定的数据格式。

      1.协议分层

      这是一个困难的程序 有很多细节。如果只用一项协定来商定所有细节,那将是极其巨大和复杂的。因此,订立一个庞大而复杂的合同是实现这一目标的更好办法。它分为几个更小、更简单的协议每项协议都是就业的一项要求。

      当我们呼吁时,我们具体规定若干层次的协议:

      在这里插入图片描述
      那么,商定等级制度的作用是什么?

      层最重要的优势与面向界面的方案编制的优势相似:具体说明两层之间的界面标准,以便双方遵守这一规范。 在代码中,它类似于界面的规格,一个是界面的实现类别(提供者、服务提供者),一个是界面的使用类别(用户、服务):

      1. 用户并不关心供应商如何实现这一点,只关心界面的使用。 不需要每个级别来理解其他层次的复杂性。
        例如,打电话的人不需要了解电话如何运作才能完成通话功能。
      2. 供应商使用封装特征,隐藏实现的具体细节,只开放接口。 将对应协议与替代协议替代。 (改进脱钩)
        打电话者可以使用无线电电话而不是有线电话,他(她)也可以说英语而不是普通话。

      在这里插入图片描述

      2.osi七层模型

      OSI(开放系统间合同) 7层模型所有这些都称为 " 开放系统互连参考模型 " [1]。国际标准化组织(标准化组织)和国际电报和电话咨询委员会合作设计了一个开放系统的互联互通参考模型。它为开放链接的信息系统的功能结构提供了一个框架。它被分离成物理层、数据链层、网络层、传输层、届会层、表达层和应用层。
      在这里插入图片描述

      在这里插入图片描述OSI 7层模型很难而且不可行,它只存在于教科书中;它不是在地面上,也不是在地面上,也没有实施;网络的实际建设只能通过OSI 7层模型设计中分层的一小部分完成,即TCP/IP 5层(或4层)模型如下:

      三.TCP/IP 5层(或4层)模式

      TCP/IP是一系列协议的同义词,它还包括一些建立TCP/IP集群的协议。
      TCP/IP通信协议采用五级等级结构,每个级别都依赖以上级别提供的网络,以满足其要求。

      作用
      应用层 我们的网络编程主要针对应用层,负责简单的电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)和网络远程访问协议(Telnet)等应用程序之间的通信。
      传输层 负责两个主机之间的数据传输。例如,传输控制协议确保从源主机到目标主机的可靠数据传输。
      网络层 例如,在IP协议中,IP地址用于识别主机,而两个主机之间的路线则使用路径表(路由表)设计,路由器(Router)在网络楼层工作。
      数据链路层 负责在设备之间传输和识别数据包。例如,互联网卡设备是驱动的,框架同步(从网络线中检测到的信号被算作新框架的开始),冲突探测(在发现冲突时自动重复),数据错误检查等等。这是以太网,门环,以太网 全部融为一体。无线LAN等标准。在数据连接层操作开关。
      物理层 负责灯光/电话传输方式。例如,目前在台网中经常使用的网络线路(两线线),即早期以太网使用的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤和因特网电缆。现代无线网络WiFi使用电磁波等,这些电磁波都是物理层思想的一部分。物理层的能力影响最大传输率、传输距离、抗力等等。物理层由枢纽(Hub)服务。

      我们不太关心物理层, 因此它经常被称为TCP/IP 4层模型。

      在这里插入图片描述
      从外行的角度来看, 下面我们来谈谈这些层次:

      (1) 物理层是指网络连接中使用的硬件。
      例如,为了沟通,我们需要一个网络或卡片,硬件设备协议由物理层协议涵盖,有必要核实所有主机和设备是否相互匹配。

      (2) 数据链层:负责完成两个相邻设备之间的通信。

      相邻设备包括两个通过网络连接的装置。

      在这里插入图片描述数据链层只存在于本地。

      (3) 网络一级:负责点对点通信,“点对点”一词指网络中与网络中任何其他节点通信的任何节点。

      在这里插入图片描述由于实际网络环境中的结构相当复杂,两个地点之间有不止一条路线,因此网络层负责在两个点之间建立一条可以接受的路线,如上图所示。

      网络一级的规划是一个世界性现象。

      (4) 传输层:负责端对端通信,是起点和终点,涉及结果而不是方法。

      可以看到,这三层以微观到宏观的方式共同工作,首先在附近装置之间,然后在离岸装置之间,最后在港口和港口之间。

      (5) 侵略:它关心的是您发送的数据。 各种应用程序有不同的功能。 例如, 您的 数据用于什么, 当您在 B 站查看视频时, 它用于什么?

      举个整体的例子:

      我在网上买水杯。
      商业:在传输级别上坐一席,考虑能否把这个项目交给我。
      通讯: 网络一级传输线路规划
      快:到数据链层,把货物拖到中心。
      在实际一级,公路或运输工具是传输的基础。
      我站在申请楼层时刷洗厕所。

      四. 网络装置的分层

      • 从传输层到物理层的内容是通过主机操作系统实现的,即TCP/IP五层办法的前四层;
      • 从网络层到物理层,即TCP/IP的五层模型,路由器达到最低的三级;
      • 它达到了TCP/IP五层模式的最低两层,从数据链层到物理层,进行交换。
      • 它只达到一个枢纽的物理层。

      必须指出,我们正在讨论传统的交换器和路由器,也称为二级开关(在TCP/IP 5模式最低的两层操作)和三层路由器(在TCP/IP 5模式下层三层工作)。


      当通过多个网络节点(主机主机、路由器)传送网络数据时,网络层必须与网络对应。以下是同一节中两个主机的文件传输:

      在这里插入图片描述

      三、封装和分用

      • 在不同的协议中,如传输层的分解、网络层的数据克和链层的框架,对数据包的提及不同。
      • 当应用层数据通过协议仓库传送到网络,并在数据信头中添加每层数据时,即为封存。
      • 第一种电文包括信息,如第一节长度、有效载荷长度(有效载荷)和高层协议。
      • 由于数据被密封在一个框中并传送到传送媒体,相关标题在到达目标主机后从协议的每一层中删除,并在第一部分使用“更新协议字段”将数据转至相应的更高层次协议。

      Java的"继承"和这个案子里的信封无关

      以下是一个解释封装和分布的信息的例子。

      1.分装

      用户在键盘上输入“ mmp” 键盘, 然后再丢下键盘 。

      (1)应用层工作

      项目的初始阶段始于应用层,即 应用程序,该应用程序根据用户的物质投入,将数据转换成应用级别的协议信息。 (协议电文:协议是协议,系指符合该协议的数据。 )

      根据一个程序设计猿类设计的应用级别协议, 代码 中的代码将生成一个应用级别的数据信息 。

      例如:

      方案类人猿决定了建立QQ的“基于”应用级别协议。
      LOL的应用程序级协议是开发程序应用程序的一项协议。
      《关于开发宝藏的议定书》 《关于开发宝藏的议定书》 适用层面的《关于开发宝藏的议定书》。
      外人对协议的细节一无所知。

      以下是我们对该申请级协议的假设:

      在这里插入图片描述

      应用层协议随后利用操作系统的 API (称为套接字 API) 将数据从应用层发送到传输层,随后数据输入操作系统。

      (2) 转让层(在操作系统中,核)

      传输层协议信息是在现有传输协议系统的基础上根据已经传送的数据生成的,传输层的共同协议是UDP、TCP,这里我们以TCP为例。

      在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

      建立TCP提交程序可被视为一个字符串问题,但在此情况下,我们有二元数据。

      TCP报告包含许多信息, 其中最相关的是“来源港口”和“目的地港口”。

      然后通过传输水平向网络一级报告数据。

      (3) 完成网络层(操作系统)的工作。

      整个传输层数据报告完成后,将再次密封,以便根据目前使用的网络级协议,如IP协议,将 TCP 数据报告转换为IP 数据报告。 因此,最后一项协议必须插入到此处。

      在这里插入图片描述

      实施伙伴数据随后通过目前的网络层协议报告到数据链一级。

      (4) 驱动因素是数据链层的一部分。

      根据先前的IP数据报告,这将产生一个基于目前使用的数据链层的数据报告系统。 而我们通常的数据链接层协议,即以太网,在这里创建以太网数据框架。

      在这里插入图片描述最终,数据链层将这些信息传送到物理层。

      (5) 物理层的工作(硬件)。

      根据前一数据框架(一组0和1数据),0,1 这里成为高低频电磁波,通过电网广播,或0,1 这里成为高频/低频电磁波,通过光纤/无线传输到前一数据框架(一组0和1数据),0,1 这里成为高低频电波,通过电网广播,或0,1 这里成为高频/低频电磁波,通过光纤/无线传输。

      上述整个程序是从上到下封存过程、数据从上到下、以及分级协议,该协议是密封的,并生成了协议的语言。

      在这里插入图片描述
      至此,数据已从当前主机传输到下一个设备。以下的装置可能是路由器交换机等等。数据传输可能有若干路由器和A与B之间的开关。目前,我们不想谈论其中的问题。当这个数据到达B, 我们检查它。会如何处理。

      2.分用

      当数据到达此设备时, B:

      (1) 侧重于物理层(硬件、网络卡)。
      主机B的网页卡检测了一组高低频(高频)信号,并将其转换成0和1数据框的序列,这是一个完整的以太网数据框。然后,这些数据通过物理层传送到数据链层。

      (2) 数据链层的驱动因素

      数据链层负责数据分离,删除框架和尾巴,删除IP数据报告,删除链层负责数据分离,删除框架和尾巴,删除IP数据报告。

      在这里插入图片描述
      然后交给网络层协议

      (3) 网络层(操作系统)。

      在这里插入图片描述

      网络层协议(IP协议)随后将从IP协议中解构这一数据,删除TCP数据并将其传送到传输水平。

      (4) 传输层(在操作系统中,核)

      在这里插入图片描述

      然后,传输层协议(TCP协议)将评估数据,删除TCP数据头,并将其转移到应用层面。

      (5) 应用层(方案)

      在这里插入图片描述
      应用层使用套接字 API 从内核读取此层数据报告, 然后根据应用层协议的分析结果, 为窗口解释它 。

      前一程序是分配过程,这是相反的封条过程。封条是自上而下,然后数据放入从下而上使用的协议信头(包装交付),数据从协议信头(分解交付)中提取。

      在这里插入图片描述
      到目前为止,我们刚刚讨论了开始点和结束点, 但是在A和B之间有很多路由器和交换台。

      在这里插入图片描述无论网络的复杂程度如何,转移程序是完全相同的,只是不断重新包装和分裂的过程。

      四、最后

      人生,寂寞如雪啊

      本文由 在线网速测试 整理编辑,转载请注明出处,原文链接:https://www.wangsu123.cn/news/22077.html

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