【Java EE】网络初识

1.网络发展史

2.局域网LAN

2.1组建方式

2.1.1基于网线直连

2.1.2基于集线器组建

2.1.3基于交换机组建

2.1.4基于交换机和路由器组建

3.广域网WAN

4.网络通信基础

4.1 IP地址

4.1.1概念

4.1.2格式

4.1.3端口号

4.1.3.1概念

4.1.3.2格式

4.2认识协议

4.2.1概念

4.2.2作用

4.3五元组

4.4协议分层

5.OSI七层模型

6.TCP/IP五层（或四层）模型

6.1网络设备所在分层

6.2网络分层对应

7.封装和分用

1.网络发展史

独立模式：计算机之间相互独立。

网络互联

随着时代的发展，越来越需要计算机之间互相通信，共享软件和数据，即以多个计算机协同工作来完成业务，就有了网络互联。

网络互联：将多个计算机连接在一起，完成数据共享。

数据共享的本质是网络数据传输，即计算机之间通过网络来传输数据，也称为网络通信。

根据网络互联的规模不同，可以划分为局域网和广域网。

2.局域网LAN

局域网，即local Area Network,简称LAN。

Local即标识了局域网是本地，局部组建的一种私有网络。

局域网内的主机之间能方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间在没有连接的情况下，是无法进行通信的。

2.1组建方式

2.1.1基于网线直连

2.1.2基于集线器组建

2.1.3基于交换机组建

2.1.4基于交换机和路由器组建

3.广域网WAN

广域网，即Wide Area Network，简称WAN。

通过路由器，将多个局域网连接起来，在物理上组成很大范围的网络，就形成了广域网。广域网内部的局域网都属于其子网。

4.网络通信基础

网络互连的目的是进行网络通信，也就是网络数据传输，更具体一点，是网络主机中的不同进程间，基于网络传输数据。

那么，在组建的网络中，如何判断到底是从那台主机，将数据传输到那台主机呢？这就需要使用IP地址来标识。

4.1 IP地址

4.1.1概念

IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。简单说，IP地址用于定位主机的网络地址。

就像我们发送快递一样，需要知道对方的收获地址，快递员才能将包裹送到目的地。

4.1.2格式

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割成4个“8位二进制数”（也就是4个字节），如：01100100.00000100.00000101.00000110。

通常用“点分十进制”的方式来进行表示，即a，b，c，d的形式（a，b，c，d都是0~255之间的十进制整数）。如：100.4.5.6。

4.1.3端口号

4.1.3.1概念

在网络通信中，IP地址用于标识主机网络地址，端口号可以标识主机中发送数据、接受数据的过程。

简单说：端口号用于定位主机中的进程。

类似于发快递时，不光需要指定收货地址（IP地址），还需要指定收货人（端口号）。

4.1.3.2格式

端口号是0~65535范围的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送即=及接受网路数据。

4.2认识协议

4.2.1概念

协议，网络协议的简称，网络协议是网络通信（即网络数据传输）经过的所有网络设备都必须要共同遵从的一组约定、规则。如怎样建立连接，怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信和交流。

协议最终体现在网络上传输的数据包的形式。

4.2.2作用

为什么需要协议？

计算机之间的传输媒介是光信号和电信号。通过“频率”和“强弱”来表示0和1这样的信息。要想传各种不同的信息，就需要约定好双方的数据格式。

计算机生产厂商有很多；
计算机操作系统，也有很多；
计算机网络硬件设备，还是有很多；

约定一个共同的标准，大家来遵守，这就是网络协议；

4.3五元组

在TCP/IP协议中，用五元组来标识一个网络通信：

源IP：标识源主机
源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程。
目的IP：标识目的主机。
目的端口号：标识目的主机中该次通信接受数据的进程。
协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式。

4.4协议分层

对于网络协议来说，往往分成几个层次进行定义。

分层最大的好处，类似于面向接口编程：定义好两层间的接口规范，让双方遵循这规范来对接。

在代码中，类似于定义好一个接口，一方为接口的实现类（提供方，提供服务），一方为接口的使用类（适用方，使用服务）：

对于使用者来说，并不关心提供是如何实现的，只要使用接口即可。
对于提供者说，利用封装的特性，隐藏了实现的细节，只需要开放接口即可。

5.OSI七层模型

OSI：即Open System Interconnection，开放系统互联

OSI七层网络模型是一个逻辑上的定义和规范：把网络从逻辑上分成了7层。
OSI七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输；

OSI七层模型划分以下七层：

OSI七层模型既复杂又不实用：所以OSI七层模型没有落地、实现。

实际组建网络时，只是以OSI七层模型设计中的部分分层，也即是以下TCP/IP五层（或四层）

模型实现。

6.TCP/IP五层（或四层）模型

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。

TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

应用层：负责应用程序间的沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。我们的网络编程主要就是针对应用层。
传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议（TCP），能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
网络层：负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器工作在网络层。
数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步（就是说从网线检测到什么信号算作新帧的开始）、冲突检测（如果检测到冲突就自动重发）、数据差错校验等工作。由以太网、令牌环网，无限LAN等标准。交换机工作在数据链路层。
物理层：负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线（双绞线）、早期以太网采用的轴电缆（现在主要用于有线电视）、光纤，现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器工作在物理层。