目录

计算机网络的基本知识

1.概念

2.组成

3.功能

1.数据通信

2.资源共享

3.集中管理

4.实现分布式处理

5.负荷均衡

计算机网络参考模型

1.OSI七层模型

1.应用层

2.表示层

3.会话层

4.传输层

5.网络层

6.数据链路层

7.物理层

2.TCP/IP五层模型

3.数据封装和脱封装

1.数据的封装

2.PDU(协议数据单元)

3.数据的解封装

4.数据加密和解密的概述

计算机网络的基本知识

1.概念

计算机网络是指将 地理 具有独立函数的多个单元不同的位置 计算机 及其外部设备，通过通讯线连接,在 网络操作系统 ， 网络管理软件 及 网络通信协议 在管理和协调下,实现 资源共享 和传输信息的计算机系统。

计算机网络主要由一些常见的,可编程的硬件相互连接组成,而且这些硬件并不是专门为达到特定目的而设计的(例如:传输数据或视频信号。这些可编程的硬件可以用于传输多种类型的数据,它支持广泛和日益增长的应用程序。

2.组成

计算机网络的分类与事物的一般分类方法类似,它可以根据物体的不同特性(即物体的特性)分类。计算机网络通常由多个计算机(或其他计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成。一般来说,计算机网络基本上由: 计算机 、 网络操作系统 、 传输媒体 ( 可以形成的也可以是无形的，例如,无线网络的传输介质是空间)和相应的应用软件四个部分。

3.功能

1.数据通信

数据通信是计算机网络的主要功能之一。数据通信是按照某些通信协议进行的,一种利用数据传输技术在两个终端之间传输数据信息的通信方法和通信业务。它允许将数据信息传输到计算机和计算机之间,计算机和终端之间,以及终端和终端之间。它是继电器和电话业务之后第三大电信业务。数据通信中传递的信息是以二进制数据形式呈现的.数据通信的另一个特点总是与远程信息处理有关,它是一种综合的信息处理,包括科学计算、过程控制、信息检索等。

2.资源共享

资源共享是建立计算机网络的主要目的之一。计算机资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。共享硬件资源可以提高设备的利用率,避免设备投资重复,如利用计算机网络建立网络打印机；软件资源和数据资源的共享可以充分利用已有的信息资源，减少参与软件开发的劳动力,避免重复大型数据库。

3.集中管理

计算机网络技术的发展和应用在现代办公工具、管理等方面发生了变化,目前有许多管理信息系统、办公自动化系统等,通过这些系统可以实现日常工作的集中管理,提高工作效率,提高经济效益。

4.实现分布式处理

网络技术的发展使分布式计算成为可能。 对于大型学科,你可以把它们分成大量的小学科,由不同的计算机单独完成,然后集中解决问题。

5.负荷均衡

负载均衡是指网络上每个计算机系统的工作分布的统一性。网络控制中心负责分发和检测,当电脑过载时,系统自动将负荷转移到较轻的计算机系统进行处理.                                  由此可见，计算机网络可以大大扩展计算机系统的功能,扩大其应用范围，提高可靠性，为用户提供方便，同时也减少了费用，提高了性能价格比。

计算机网络参考模型

1.OSI七层模型

1.应用层

网络服务与最终用户的一个接口，人机交互窗口，把我们（人）语言输入到计算机当中。（例如在qq，微信上输入字符），或者我们访问网页，打开的网页就可以相当于是应用层的东西。

HTTP工作原理：

2.表示层

数据的表示 、 安全 、 压缩 、 计算机接收我们发送的语言,它需要将其转换成二进制,以便在计算机中传输,然后它需要压缩它们,加密,等等.

3.会话层

建立、管理、中止会话，管理是否允许不同机器上用户之间建立会话连接，或者可以理解为，我们与别人发送消息时，需要建立一个连接进行会话，这就是会话层所要控制的事情。

4.传输层

定义传输数据协议端口号码,以及流量控制和误差检测,我们设置连接到对话层之后,是否需要遵循某些协议和港口号码的协议,该层需要在传输过程中遵循协议,就像穿过街道需要散步一样。它也遵循某些交通规则。例如防火墙，该协议层有TCP和UDP。

5.网络层

进行地址寻址，实现不同网络之间的路径选择，不同网络之间的传输就需要网络层来进行寻找路径，比如，你在上海，我在南京，我们之间需要传输数据，那肯定是需要通过网络层来寻找最佳路径来进行通信的。

6.数据链路层

建立逻辑连接、进行硬件地址寻址，差错检验等功能，进行硬件地址寻址，硬件地址就是MAC地址，每一张网卡都有自己独立的MAC地址，根据MAC地址才能找到具体的地址信息。

7.物理层

建立、维护、切断物理连接,一些可视和可触的东西,如网格线、纤维、网格卡、继电器等,连接网络需要依靠它们来达到最低的传输水平。

2.TCP/IP五层模型

五層模型與七層模型相似,將七層模型的三個層(應用層、表現層、對話層)融合成一個層(應用層),每個層都有明確的分工,每個層都有自己的相應的設備。

每个层都有自己的协议,其中许多都构成了TCP/IP协议家族

1. 应用层
●HTTP协议:属于明文访问协议的网络访问协议

●HTTPS协议:网络访问协议,属于保密访问协议

2. 传输层
●TCP协议:安全稳定连接(例如视频)

●UDP协议:高效(例如QQ)

3. 网络层
IP:IPv4等协议,遵循某些逻辑地址协议

●ARP协议:为MAC地址分析IP地址的协议

●ICMP协议:用于发送错误报告控制信息的非连接导向协议,例如在cmd窗口对其他网络进行 ping时返回数据。

4.数据链层,物理层
IEE 802.限制域网(Ethernet)标准

IEE 802.11:无线LAN标准

3.数据封装和脱封装

1.数据的封装

数据的封装，是由上层到下层进行封装的，上图所示的是TCP/IP的五层模型封装图，我们以此图进行讲解。

应用层:人类-计算机交换窗口,将我们的语言输入到计算机中,然后计算机将接收的数据转换为二进制,然后压缩并加密。 重新设置会议(这说明了七级参考模型上三个层的含义)

传输层:顶层数据与TCP头部(协议端口编号)被封入数据段并传输到网络层。

网络层:顶层数据由源IP地址和目标IP地址填充,并传输到数据链层。

●数据链层:包括源 mac 地址和目标 mac 地址的顶层数据,并将其封入数据框架,并传输到物理层

●物理层：因为以上传输都是二进制，需要将二进制，转化为比特流的形式在网线中进行传输。到此过程，全部封装已经结束。

2.PDU(协议数据单元)

协议数据单元(英语:protocol data unit,缩写为PDU)是一个数据单元,它在相同的层间传输。

3.数据的解封装

数据分离由底部到顶部进行.

物理层:将位流转换为二进制语言,并将其转移到数据链层。

●数据链层:接收发送到物理层的数据,首先检查目标MAC地址是否匹配自己,如果不匹配,丢弃数据,如果匹配,删除MAC头部,将数据转移到网络层。

网络层:接收到向数据链层传输的数据,首先检查目标IP地址是否匹配自己。如果不匹配,丢弃它。如果匹配,移除IP头并将数据转移到传输层。

传输层: 接收到向网络层发送的数据, 首先检查协议端口号是否匹配自己, 否则, 丢弃, 匹配, 删除IP头, 将数据转移到应用程序层.

●应用层：接收到输出层传来的数据，建立会话，将数据解压、解密后，再把数据由二进制语言转化为我们语言显示在窗口上。自此，我们的数据解封装已全部完成。

4.数据加密和解密的概述

pc1电脑：

●假设PC1向PC2发送消息,如何在PC1和PC2之间进行通信?

PC1应用程序层:在PC1上发送数据“你没事吗?”,计算机将数据转换为二进制,压缩并加密,并与PC2建立对话。

●PC1传输层:接收数据后,数据被带有协议端口号(TCP或UDP)并作为数据段传输到传输层。

●PC1网络层:接收数据后,数据与源地址和目标IP地址填充并传输到数据链层

●PC1数据链层:接收数据后,数据与源地址和目标 MAC地址一起装入数据框架并传输到物理层。

●PC1物理层:接收数据后,将数据转换为位流并发送到交换机

s1交换机：

●s1开关物理层:接收数据后,数据被压缩并转换为数据链层的二进制传输

●s1切换数据链层:检查源MAC地址是否匹配,如果匹配,重新封装新的MAC地址,并发送到物理层。

●交换物理层:接收数据后,数据转换为路由器物理层,数据转移到位流

r1路由器：

●r1路由器物理层:接收数据后,转换为二进制路由器,然后发送到网络层(名义上发送到网络层,但是实际上，或者你需要通过数据链层,因为数据是一层一层的包装,如果你想查看网络层的IP地址,然后你需要首先解封Mac地址。

●r1路由器数据链层:解开mac地址的头部

●r1路由器网络层:寻找目标IP地址找到谁,根据目标IP地址发送路径,找到最佳路径,然后封闭,转移到路由器物理层(同样的逻辑,也需要通过数据链接层)

●r1路由器数据链层:封锁MAC地址头并传输到路由器的物理层

r1路由器的物理层:将数据转换为位流并发送到r2路由器的物理层

r2路由器：

●r2路由器物理层:将数据转换为二进制并将其转移到数据链层

●r2路由器数据链层:解封数据,检查Mac地址,并将数据转移到网络层

●r2路由器网络:解封数据后,查看目标IP地址,然后将数据包装并发送到数据链层

●r2路由器数据链层:将数据封入目标的Mac地址,然后将其转移到物理层

●r2路由器物理层:将数据转换为二进制传输到s2开关的物理层

s2交换机：

●s2开关物理层:将数据转换为二进制,然后发送到数据链层

●s2交换数据链层:解压缩数据,解封Mac地址,查看Mac地址,重新包装Mac地址,并将数据转移到物理层

●s2交换物理层:将数据转换成位流形式,并将其转移到PC2物理层

pc2电脑：

●pc2物理层:将数据转换成二进制格式,并将其传输到数据链层

●pc2数据链层:在mac地址的顶部卸下数据,在mac地址的顶部查看信息,然后将数据转移到网络层

●pc2网络层:在IP地址顶部卸载数据,查看目标IP地址,并发送数据到传输层。

●pc2传输层:数据解封后,查看协议端口号码,并将数据发送到应用程序层

●pc2应用程序层:创建聊天列表,解密数据,压缩数据,转换到我们能够识别的语言,并显示在窗口中。

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/30645.html。