【计算机网络】——初识计算机网络

计算机网络的发展背景

什么是计算机网络

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统

网络诞生

诞生于贝尔实验室：与此同时网络，C,C++，Unix，太阳能，立体语言等也是诞生于贝尔实验室。

网络发展

独立模式: 计算机之间相互独立;

网络互联: 多台计算机连接在一起, 完成数据共享;

本地局域网LAN: 计算机数量更多了, 通过交换机和路由器连接在一起;

广域网WAN: 将远隔千里的计算机都连在一起;

网络协议分层

TCP/IP五层(或四层)模型

应用层: 应用系统和程序之间的调用协议，负责应用程序间沟通，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: 端对端的通讯协议，有源地址和目的地址，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: 进行路由选择和连接管理，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(Router)工作在网路层.
**数据链路层:**管理相邻节点的数据传输，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(就是说从网线上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. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)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)、早期以太网采用的的同轴电缆(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。物理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(Hub)工作在物理层.

注意：因为物理层是和硬件相关的，考虑的比较少，所以也可以说TCP/IP四层协议，其中传输层和网络层是有关内核层面，而数据链路层和物理层是有关硬件和驱动层

举一个简单例子更快记住这几层协议：如寄快递，传输层就好比一个通讯协议，肯定要有它的发送地址（源地址）和收货地址（目的地址），当我们填好地址之后，此时有很多的寄送路线，网络层就好比是来进行最佳路线的选择，当路线选择好了之后，中间肯定会有很多的站点，而数据链路层就是负责管理你到下一个节点是以怎么样的方式发送，如坐火车/飞机/开车。

OSI(Open System InterConnect)开源系统连接协议（七层）

注意：

对于一台主机, 它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容;
对于一台路由器, 它实现了从网络层到物理层;
对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层;
对于集线器, 它只实现了物理层;

参考：TCP/IP四层模型和OSI七层模型的概念

网络传输基本流程

同一各网段内的两台注意进行文件传输

两台计算机通过TCP/IP协议通讯的过程如下

跨网段的主机的文件传输. 数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器.

数据包封装和分用

不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报 (datagram),在链路层叫做帧(frame).
应用层数据通过协议栈发到网络上时,每层协议都要加上一个数据首部(header),称为封装(Encapsulation)
首部信息中包含了一些类似于首部有多长, 载荷(payload)有多长, 上层协议是什么等信息.
数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部, 根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理

下面为封装过程

举例说明封装的过程（即发消息的过程）

当对方的服务器端拿到这个协议（即收到消息的过程）的时候会进行相应的“分用“操作，A发消息的最后一步相应的是B拿到消息的第一步，分用也就是和这个过程相反。

关于IP地址

没有说明的情况下都是IPv4，他是32位的，以三个"."来进行分隔，每个部分占8位，通常以十进制来表示，每个部分的取值是0~255.

如何查看自己的IPV4，打开命令指示符输入ipconfig

MAC地址：它就是网卡的ID，也是数据链路层每个节点之间传输的载体，一般出厂的时候就已经内置了，每个电脑都不同，通常情况下是不能修改的。
如何查看MAC地址，打开cmd输入ipconfig /all
这个物理地址就是MAC地址