图解TCP/IP 学习笔记（一）

文章目录

图解TCP/IP 学习笔记（一）
- 网络基础知识
- - 1.3协议
  - 1.4协议的规定
  - 1.5协议分层与OSI参考模型
  - 1.6 OSI参考模型通信处理举例
  - 1.7传输方式的分类
  - - 1.7.1 面向有连接型和面向无连接型
    - 1.7.2 电路交换与分组交换
    - 1.7.3 根据接收端数量分类
  - 1.8地址
  - - 1.8.1 唯一性
    - 1.8.2 层次性
  - 1.9 网络的构成要素（连接计算机的硬件设备）
  - - 1.9.1 通信媒介与数据链路
    - 1.9.2 网卡 NIC network information center
    - 1.9.3 中继器 Repeater
    - 1.9.4 网桥/2层交换机
    - 1.9.5 路由器/3层交换机
    - 1.9.6 4~7层交换机
    - 1.9.7 网关
  - 1.10 现代网络实态

网络基础知识

1.3协议

CPU调度执行每个程序；OS是一种基础软件，TCP/IP协议的处理很多情况下以及内嵌到具体的OS中。OS采用CPU时间片轮转机制，让多个程序同时运行——多任务调度，TSS中就是这个

1.4协议的规定

TCP/IP是IETF推进的协议，非ISO制定的，属于业界标准（非国家公共机构所制定的标准）。

协议是通过软件编码实现的

1.5协议分层与OSI参考模型

OSI协议是基于OSI参考模型，界定每个阶层的协议和阶层之间接口相关的标准，让异构的计算机之间能够相互通信。

传输层只在双方通信节点上处理，网络层负责寻址、路由选择

1.6 OSI参考模型通信处理举例

通信传输实际上是通过物理的传输介质实现的，数据链路层就是在这些通过传输介质互连的设备之间进行数据处理。

采用MAC地址，目的是为了识别连接到同一个传输介质上的设备。

网络层和DL层都是基于目标地址将数据发送给接收端，但是网络层负责将整个数据发送给最终目标地址，DL只负责发送一个分段内的数据。

1.7传输方式的分类

1.7.1 面向有连接型和面向无连接型

面向有连接型：在通信前后，专门进行建立和断开连接的处理。分组交换、电路交换都有。

面向无连接型：采用分组交换的情况更多。

连接：在DL层，指物理的、通信线路的连接；传输层，负责创建与管理逻辑上的连接。

1.7.2 电路交换与分组交换

TCP/IP是分组交换技术。

电路交换用于电话网，独占，交换机主要负责数据的中转处理。这个在电话的拨通原理可见。

分组交换，令蓄积交换，数据分组发给路由器，路由器收到这些后缓存到缓冲区，再转发给目标PC（先进先出的顺序）。计算机与路由器之间，路由器与路由器之间通常只有一条通信线路，是共享线路。

1.7.3 根据接收端数量分类

单播 Unicast 一对一通信

广播 Broadcast 一对多，典型例子是电视播放。对的是同一数据链路内的所有计算机

多播 Multicast 广播的一个限定子集，一对多

任播 Anycast 从目标主机群中选择一台最符合网络条件的为目标主机，在实际网络中的应用有DNS根域名解析服务器

1.8地址

1.8.1 唯一性

1.8.2 层次性

MACbp地址和IP地址都有唯一性，IP地址才有层次性。

MAC寻址参考的：地址转发表；IP寻址参考：路由控制表。

MAC地址有设备的制造厂商针对每块网卡进行分别制定。

MAC地址真正负责最终通信的地址，IP地址用于寻址

IP如何实现分层，跟IP的格式对应，网络号+主机号

1.9 网络的构成要素（连接计算机的硬件设备）

1.9.1 通信媒介与数据链路

计算机之间通过电缆相互连接

数据链路的传输速率由媒介决定，理论上恒定不变。传输速率就是带宽 bps

主机之间实际的传输速率叫做吞吐量，吞吐量也衡量主机的CPU处理能力，网络的拥堵程度，报文中数据字段的占有份额等信息。

1.9.2 网卡 NIC network information center

集成了连接局域网功能的设备，有时候会被集成到计算机的主板中，有时可以单独插入扩展槽使用。

计算机必须具备能够接入无线网的NIC才能保证连接到网络。

1.9.3 中继器 Repeater

物理层面上延长网络的设备。中继器对电缆传过来的电/光信号进行波形调整和放大再传给另一个电缆。只负责将电信号转换为光信号，因此不能在传输速度不同的媒介之间转发。如果DL层有错误，中继器仍然转发数据。

多口中继器是集线器，hub。每个端口都可以作为一个中继器。

1.9.4 网桥/2层交换机

DL层连接两个网络。能够识别DL层的数据帧，不限制连接网段的个数

网桥能够通过地址自学机制和过滤功能控制网络流量。（eg,.CRC纠错）这个地址是MAC地址，针对NIC分配的具体地址

交换集线器，是具有网桥功能的hub，每个端口能提供网桥的功能。

1.9.5 路由器/3层交换机

网络层连接两个网络，并对分组报文进行转发。根据IP地址进行处理。

路由器还可以分担网络负荷

1.9.6 4~7层交换机

处理传输层-应用层的数据。带宽控制、负载均衡器、广域网加速器、特殊应用访问加速、防火墙等

1.9.7 网关

代理服务器 Proxy server是一种鬼王棺，客户端与服务器无需在网络层直接通信，而是从传输层到应用层对数据和访问进行各种控制和处理。

1.10 现代网络实态

13年的书了，感觉分支就是对应的这两学期的几门课，计算机网络、移动通信，etc.

移动通信中的基地相当于网络的接入层，基站收集的通信请求汇集到控制中心——接入到互联通信控制中心的主干网

数据中心由大型服务器、存储以及计算机网络构成，内部的网络分布着3层交换机和高速路由器。数据中心是一种托管主机服务的方式，提高响应速度。

利用虚拟化技术，根据使用者的情况动态调整必要资源的机制被称作”云“。虚拟化技术，使用软件将服务器、存储设备、网络等物理设备虚拟化，按需分配的服务

算机网络构成，内部的网络分布着3层交换机和高速路由器。数据中心是一种托管主机服务的方式，提高响应速度。