【Linux篇】第十七篇——网络基础(概念+协议的认识+OSI七层模型+TCP/IP五层模型+网络传输的流程)

      最后更新:2022-05-23 00:21:09 手机定位技术交流文章

      这个博客开始向您展示互联网上可用的信息, 是关于一些更基本的网络信息, 可以帮助您学习了解网络。

      目录

      • ?网络的发展
      • ?协议
        • ?认识“协议”
        • ?协议分层
        • ?OSI七层模型
        • TCP/IP TCP/IP 五层(或四层)模式
      • 基本网络传输流
        • ?数据的封装和分用
        • ?局域网通信
        • ?跨网络通信
      • ?网络中的地址管理
        • ?认识IP地址
        • ?认识MAC地址
        • 使用命令行查看 IP 和 MAC 地址
      • ?总结

      ?网络的发展

      该网络的发展有多个阶段:

      • 独立模式:最初,计算机被广泛用于单机模式。 每台计算机都是自主的,而且它们之间不可能共享数据和通信。
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      • 互联网连通使得计算机能够联合起来,数据交换能够完成,计算机能够相互交流。
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      • 局域网(局域网):在一个区域,通过路由器和开关连接并可能相互交流的计算机数量增加。
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      • 路由器将若干局域网合并成一个广域网(广域网),也可将其定义为更大的局域网(局域网)。
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        “广域网”和“局域网”是相对的。例如,城市地区网络就是城市网络的网络结构。从大的方面讲,该市有许多局域网。这是一个庞大的广域网。就一个国家的网络而言整个国家网络可被视为一个更大的广域网,由若干局域网组成。此外,每个城市的网络都被视为局域网。同样地,该国的网络也可被视为一个更广泛的局域网。

      ?协议

      ?认识“协议”

      合同是"协议"这是一个多边商定的交流计划。达成一种“共识”。双方想要进行通信,根据双方事先理解的协议,通信至关重要。例如,当事双方之间发送了电报。我们已经就0达成协议了1代表发起进攻等,双方都知道这一安排。
      协议的好处:

      • 一致的标准,允许连接的双方通过某种标识识别数据。
      • 提高通信效率和可靠性

      必须商定两种数据格式,使计算机能够传送不同种类的信息。

      ?协议分层

      整个网络协议存储处被细分成分层结构的离散模块,如:OSI七层参考模型5级TCP/IP模式
      协议分层的好处:

      • 每个级别履行不同的职能,下一个级别为下一个级别提供独特的服务,同一“协议”在同一级别上相互利用。
      • 跨层互动使用下一个层次的服务(界面服务),与下一个层次实现的错综复杂性无关,即通过界面进行互动,导致“断开连接”。

      例如,有两人在打电话。中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文、中文表面看来他们是直接说话的仔细思考会发现,在人文通信楼层底层为两人提供通信服务。电话协议用于电话和一对一之间的通信。人民的声音必须在电话站得到处理。转为电信号,然后发送到适当的 电话级别,电话接听电话时,电话最后的电话处理完毕。转为人的声音,这样,最后,大众听到一个人的声音。当两个人互动时, 他们不关心下一级服务的具体细节。可以得到直接通信。

      协议等级制度的核心:软件工程的实现解耦,层与层直接只有界面调用之间的关系

      ?OSI七层模型

      开放系统互连参照模型是指OSI的七层网络模型(开放系统互连)。
      这是一个逻辑定义和标准。

      • 网络按逻辑分为七层,每一层都有其本身的有形设备,如路由器和开关。
      • OSI 7层模型是一种框架设计战略,其主要目的是协助各类主机提供数据。
      • 其主要好处是将服务、接口和协议这三个概念以及概念的清晰性和完整性区分开来。 通过七个等级结构模型,实现不同系统网络之间的可靠沟通。

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      TCP/IP TCP/IP 五层(或四层)模式

      OSI七层模型既复杂又无用因此有一个五层(或四层)的TCP/IP模式。TCP/IP是一个集体术语,代表一系列协定。它还包括许多协议,设立了一个TCP/IP组。TCP/IP通信协议采用了五级等级结构。为满足其需求,每层楼都依赖以下一级提供的网络。物理层并不总是谈论它。因此,它有时被称为四层模式。

      • 物理层负责光/电信传输机制,Tainet目前使用的网络线路,Ethernet早期使用的同轴电缆(现用于有线电视)、光纤、目前使用电磁波的Wifi无线网络等,以及所有物理层概念。物理层的能力影响最大传输速度、距离、阻力等等..加强信号,删除数据并聚焦于物理级别。
      • 数据链接层:负责传输和识别设备之间的数据包。例如,互联网卡设备是驱动的,框架是同步的(从网络线中检测到的信号是新框架的起点),冲突探测(如果发现冲突,自动重复),数据错误检查等等。Ethernet、Ringnet、无线局域网等等。在数据链层中开关功能。
      • 地址管理和路线选择在网络一级处理。例如,IP地址用于识别IP协议中的主机,而路径图用于绘制两个主机之间的数据传输线。路由器连接到互联网。
      • 传输层负责两个主机之间的数据传输。 如果传输控制协议(TCP)用于确保从源到目标主机的数据传输。
      • 应用程序层负责应用程序间通信协议,如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),我们的网络编程主要用于应用级别。

      图解:
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      可以看出,OS在网络标准组织具体规定的整个网络街圈中运作,所有OS(窗口、Linux和MacOs等)都得到支持。两项协定之间有相互作用。
      总结:

      • 应用层数据传输、数据分析和处理,以满足某些业务目的的专门通信需要
      • 数据传输和网络层处理过程中面临的问题,确保数据的可靠性
      • 数据连接和物理层负责实际数据分配过程以及全面的以太网和局域网通信。
      • 下三成处理的是通信细节,应用层处理的是业务细节

      一般而言

      • 从传输层到物理层的内容是通过主机操作系统实现的。
      • 路由器从网络层移到物理层(有些人可以一直移到应用层)。
      • 从数据链层到物理层建造一个总机。
      • 它只达到枢纽的物理层。
        但并非完全如此。 许多总机拥有网络级继电器,许多路由器包含一些传输级内容(例如,提供开关机拥有网络级继电器,许多路由器包含部分传输级内容(例如,港口上的中继器))

      基本网络传输流

      ?数据的封装和分用

      • 在传输层方面,不同的协议级别对数据包分层有不同的识别特征,不同的协议级别对数据包有不同的指定。段 次 段 次 段 次 段 次,在网络层叫做数据报告(数据表),在链路层叫做帧(frame),应用层叫做请求和响应
      • 当应用层数据通过协议仓库传送到网络,并且每层数据附在数据页头之后时,即为封套。
      • 第一种电文包含与第一种电文长度、有效载荷长度和高层协议相当的信息。
      • 当数据被密封在一个框中并传送到传送媒体时,到达目标主机后,将删除每一层协议的相关标题,并将数据根据第一部分的“更新协议字段”转至相应的上层协议。

      思考几个问题:

      1. 每个协议的数据包是什么?

      页眉 + 有效载荷等于数据集

      1. 协议的共性是什么?

      几乎所有合同都必须处理两个问题:
      一. 非包装是指将包件中的信头和有效载荷分开的过程。
      2. 分配过程是指验证协议并将有效载荷从自下而上送到顶层的过程。

      1. 如何解决数据集中信头和有效载荷的分离问题?

      通常有两种方法:
      一. 检查点. 页眉的长度是指定用来将两者分开的。
      二. Custom 描述符字段。 添加一个页眉字段, 以指定页眉的长度 。

      数据封装的过程:
      在这里插入图片描述
      数据分用的过程:
      在这里插入图片描述

      ?局域网通信

      路由器和总机连接局域网主机,两个主机通讯基本上是两个协定仓库之间的通讯,其次是两个主机系统,通过TCP/IP协议运输文件:
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      数据从协议一开始就封存:

      • 数据包被发送到应用程序层,该程序层在向传输层交付完整数据包之前添加相关的应用程序级别协议页头。
      • 将适当的传输层协议信头添加到传输层,并将完整的数据包发送到网络一级。
      • 在网络层中添加网络一级的协议信头,并将完整的数据包发送到数据链层。
      • 将相关的数据链级协议信头添加到数据链接层,然后通过网络将完整的数据包发送到另一端的数据链接层。

      数据在最后协议的底部分离:

      • 数据链层在将有效载荷送到上网络层之前,解构数据包的页眉和有效载荷。
      • 网络层在将有效载荷送到顶层运输层之前,解构数据包的页眉和有效载荷。
      • 传输层在将有效载荷送到顶层应用层之前,解构包件的信头和有效载荷。
      • 应用层解构软件包的页眉和内容,处理生成的数据,并提供给用户。

      思考几个问题:

      1. 局域网中的所有主机都可直接连接;它们如何决定数据发送到哪个主机,目标主机如何检查数据传输给自己?

      在数据链路层,有一个停战委员会地址(48个职位),因特网卡的硬件地址或序列号。是全球唯一的,它用来确定东道主的身份。每个东道主都需要有一个MAC地址。且都知道,数据由发送者发送。这一信息提供了目标主机的MAC地址。每个东道主都可获得这一信息。此外,它还能够将数据中自己的停战委员会地址与停战委员会目标地址进行比较。如果不同,这是首次向该国传送数据。就将数据丢掉,数据已传送给自己,这意味着数据已传送给自己。就收下。

      1. 如何将数据分发给局域网的所有地点?

      数据由主机发送,将MAC地址设为广播地址,以便其他主机将这些数据传送给自己。

      1. 局域网通信原理

      一些主机在局域网中直接通信,预计数据传输。碰撞由于这种影响其他东道方之间的通信,可以考虑建立局域网。碰撞域
      失事后数据是垃圾数据的数量,局域网的所有主机都能够接收发送的数据,包括发送者的主机,以及主机将收到的数据与先前发送的数据进行比较的机会,如果数据不同,则显示与先前发送的数据相撞,与先前发送的数据相撞,与先前发送的数据相撞,与先前发送的数据相撞,与先前发送的数据相撞,碰撞检测
      在数据碰撞之后,发送者不会立即重写数据,而是将等待数据碎片重新出现,即所谓的重复数据。碰撞避免算法,也是碰撞避免的一种机制
      因此,局域网数据传输在一个碰撞区域不断发生冲突,随后是碰撞探测和避免碰撞。
      局域网通信的实质是防止基于碰撞场、探测和遭遇的通信,局域网主机数目越多,碰撞的可能性越大,局域网的开关也越多。划分碰撞域解决碰撞问题,降低碰撞的可能性。

      ?跨网络通信

      两个主机在不同的局域网上进行跨网络通信。根据我们掌握的信息,我们可以知道。路由器连接了两个局域网因此,两个主机必须至少用一个路由器进行通信。大部分时间,有很多路由器。这是两个站点之间的网络文件传输有几条路由器穿过中间程序只是使用一个路由器:
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      可以注意到的是,这里的通信量比局域网的通信量多,局域网有封装和分割,为什么数据信封已经完成,不能直接通过网络将包送到对面的数据链层,而是送到路由器。

      路由器横跨两个局域网(局域网),使用以太网、有秩序环网和无限制局域网等通信协议标准,用于在设备之间运输数据框架的网络协议可能多种多样。以太网议定书要求:有两个局域网。令牌环网因为双方的标准不一致, 直接沟通是不可能的, 需要中间处理, 这就是..路由器如前所述,路由器从网络层到物理层运行,数据包在包装后发送到路由器,最后包包括路由器的马克框架(以便局域网的主机可以找到匹配路由器)。路由器认为,局域网的东道主是它自己的局域网的东道主。)。
      路由器位于数据链一级。以太网驱动包件中的以太网协议将被删除,有效载荷的剩余部分将提供给路由器的网络层,在那里,将使用基于目的地IP地址的搜索表重新传送,并交付包件。令牌环网的驱动程序,它将上到上命令的网络协议头信息附加到数据中,最后将软件包发送到端到端协议的数据链层。

      数据集正在不断调整路由器中mac框架协议头条。也就是,软件包的 Mac 地址的来源和功能正在发生变化。然而,知识产权的来源和目的地地址仍未改变。IP楼层的数据标题信息是一致的,可以观察到这一点。更改是从IP级协议头信息到 IP- down 协议头信息。这表明了知识产权一级协议的优点:

      底线协议的差别通过IP地址虚拟化,因此不必担心底线通信协议类型,因此,如果来源IP地址和目的地IP地址都可用,数据可以转发。

      ?网络中的地址管理

      ?认识IP地址

      《IP协议》有两种版本:IPv4和IPv6。 毫无例外,我们课程中每次提及IP协议都默认地提及IPv4。

      • 在IP协议中,IP地址用于确定网络上不同主机的地址。
      • IPv4 中的 IP 地址是 4 字节, 32 位数整数 。
      • 我们还通常使用IP地址的“点分数”字符串,例如每个整数除以点数的字节,其范围为0至255;
      • 路由器可以手动指定或动态分布 IP 地址 。

      ?认识MAC地址

      • MAC地址用于确定数据链层中连接的节点。
      • 48 位元和 6 字节, 长度。 通常表示十六进制数字, 后面是冒号( 例如 : 8: 00: 27: 03: fb: 19)
      • 当净卡片退出制作且无法修改时,它会被验证。 通常只使用 Mac 地址。 (虚拟机器上的 Mac 地址不是真正的 Mac 地址, 可能会发生冲突; 某些网页卡允许用户配置 Mac 地址 。 )

      使用命令行查看 IP 和 MAC 地址

      ifconfig 显示主机的网络信息 。
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      ?总结

      这是网络的基础,在此完成,没有进一步细节,将提供有关协议的进一步信息。
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