計算機網絡知識筆記(二)網絡分層,網絡數據通訊傳輸的過程

數碼機器磚家 發佈 2022-09-27T14:19:15.629781+00:00

大家好,這是網絡知識的第二篇。很多人可能都知道網絡是分為很多層,但是知道為什麼要給網絡分層你知道嗎?

大家好,這是網絡知識的第二篇。很多人可能都知道網絡是分為很多層,但是知道為什麼要給網絡分層你知道嗎?

因為計算機網絡是個非常複雜的系統,相互通信的兩個計算機必須高度協調工作,但是這種協調是很複雜的,分層就可以將網絡裡面龐大複雜的問題,轉化成若干個較小的局部問題,這些局部的較小的問題就比較易於研究和查找。

網絡分層就是將網絡節點所要完成的數據的發送或轉發、打包或拆包,控制信息的加載或拆出等工作,分別由不同的硬體和軟體模塊去完成。這樣可以將往來通信和網絡互連這一複雜的問題變得較為簡單。

OSI模型七層模型和TCP/IP五層模型

網絡分層有圖上的OSI模型七層模型和TCP/IP五層模型兩種分類,OSI 的七層協議體系結構的概念清楚,理論也較完整,但它既複雜⼜不實⽤。所謂的五層協議的網絡體系結構其實是為了方便學習計算機網絡原理而採用的,綜合了OSI七層模型和TCP/IP的四層模型而得到的五層模型。

因為最常用和最實用的模型是TCP/IP五層模型,所以我們選擇拿TCP/IP五層模型來給大家講解。

物理層:負責光/電信號的傳遞方式. 比如現在乙太網通用的網線(雙絞 線)、早期乙太網採用的的同軸電纜(現在主要用於有線電視)、光纖, 現在的wifi無線網使用電磁波等都屬於物理層的概念。物理層的能力決定了最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等. 集線器(Hub)工作在物理層.

數據鏈路層: 負責設備之間的數據幀的傳送和識別. 例如網卡設備的驅動、幀同步(就是說從網線上檢測到什麼信號算作新幀的開始)、衝突檢測(如果檢測到衝突就自動重發)、數據差錯校驗等工作. 有乙太網、令牌環網, 無線LAN等標準. 交換機(Switch)工作在數據鏈路層.

網絡層: 負責地址管理和路由選擇. 例如在IP協議中, 通過IP位址來標識一台主機, 並通過路由表的方式規劃出兩台主機之間的數據傳輸的線路(路由). 路由器(Router)工作在網路層.

傳輸層: 負責兩台主機之間的數據傳輸. 如傳輸控制協議 (TCP), 能夠確保數據可靠的從源主機發送到目標主機.

應用層: 負責應用程式間溝通,如超文本傳輸協議(HTTP) 、簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網絡遠程訪問協議(Telnet)等. 我們的網絡編程主要就是針對應用層.


上圖就是描述的網絡數據的通訊傳輸過程。依次從對方客戶的主機封裝後通過網絡,傳輸到伺服器後依次拆封把數據告訴伺服器。

網絡原理——數據包的封裝和分用:


應用數據按照從上到下的順序依次封裝,每到達一層都會被加上該層的首部信息。
許多應用程式都通過TCP或者UDP來傳送數據,運輸層協議在生成報文首部時都會存入一個程序的標識符。
TCP/UDP將源埠號和目的埠號分別存入TCP/UDP報文首部
IP數據報包括頭部信息和數據部分,其中數據部分存入TCP報文段、UDP數據報、或者ICMP報文
乙太網幀使用兩個字節來區分IP、ARP、RARP協議,幀是最終在物理層傳送的字節序列,到這一步封裝完成。


當幀到達目的主機時,沿著從下往上的順序依次傳遞,各層協議依次處理本層負責的頭部數據,以獲取所需信息,並將處理後的數據交給目標程序。

以上就是網絡知識筆記的第二篇,可能大家也有其他補充的,歡迎大家在下方評論區留言評論,大家一起探討一起進步。

關鍵字:

其實產後恢復沒這麼難~~

2021-10-05T04:17:57.879929+00:00

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