网络原理_初识

一、局域网LAN

二、广域网WAN

三、网络通信基础

3.1 IP地址

3.2 端口号

3.3 协议

3.4 五元组

3.5 OSI七层模型

3.6 TCP/IP五层模型

3.7 网络设备所在分层

3.8 封装和分用

总结

一、局域网LAN

局域网，即 Local Area Network，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，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通信的。

局域网组建网络的方式有很多种：

1、基于网线直连

2、基于集线器组建

3、基于交换机组建

4、基于交换机和路由器组建

二、广域网WAN

广域网，即 Wide Area Network。

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。

【例图】

【路由器的 WAN 口和 LAN 口】

注：路由器的 LAN 口还可以接交换机，交换机也可以再接交换机。

三、网络通信基础

网络互连的目的是进行网络通信，也是网络数据传输，网络主机的不同进程间，就是基于网络来传输数据。

3.1 IP地址

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

【格式】

IP 地址是一个 32 位的二进制数，通常被分割为 4 个 "8位二进制数" (4个字节)。

通常用 "点分十进制" 来表示，即 a.b.c.d (a,b,c,d 都是 0~255 之间的十进制整数)。

3.2 端口号

端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。(端口号用于定位主机中的进程)

【格式】

端口号是范围为 0~65535 的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送及接收网络数据。

3.3 协议

网络协议是网络通信经过的所有网络设备都必须共同遵守的一组约定。例如，怎么建立连接、怎么相互识别等。只有遵守这些约定，计算机之间才能相互通信交流。

协议最终体现为在网络上传输的数据包的格式。

【协议分层】

对于网络协议来说，往往分成几个层次进行定义。

1、上层协议调用下层协议的功能，下层协议给上层协议提供服务。(下层协议封装细节，只提供接口)

2、只有相邻的层次之间可以进行沟通，不能跨层次调用。

3、某一层的协议进行替换后，对其他层没影响。

3.4 五元组

在 TCP/IP 协议中，用五元组来标识一个网络通信：

1、源IP：标识源主机。

2、源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程。

3、目的IP：标识目的主机。

4、目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程。

5、协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式。

3.5 OSI七层模型

OSI，即 Open System Interconnection，开发系统互连。

OSI 七层模型分为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

由于 OSI 七层模型复杂且不实用，故实际组建网络时，只是以 OSI 七层模型中部分分层，即 TCP/IP 五层模型来实现。

3.6 TCP/IP五层模型

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 的通讯协议采用了 5 层的结构，每一层都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。(关注传输的数据在应用程序中如何使用)

传输层：负责两台主机之间的数据传输。(关注网络数据包的起点和终点)

网络层：负责地址管理和路由选择。(关注通信中的路径规划)

数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。(关注相邻节点间的通信细节)

物理层：负责光/电信号的传递方式。(关注通信过程中的基础设施)