网络通信基础(入门知识总结)
网络通信基础
什么是网络?
答:网络由若干个节点和连接这些节点的链路组成,代表许多对象及其相互关系。网络是信息传递、接收和共享的虚拟平台,通过网络将各个点、面、体的信息联系在一起,从而实现这些资源的共享。网络是人类发展史上最重要的发明,推动了科技和人类社会的发展。
通信:信息的传递过程
数据通信网络:由路由器、交换机、防火墙、无线控制器、无线接入点、个人电脑、网络打印机、服务器等设备组成的通信网络。
功能:数据通信网络的最基本的功能就是实现数据互通
交换机:离最终用户最近的设备,用于最终用户接入网络和交换数据帧。
—终端设备(PC、服务器等)网络接入
—二层交换
防火墙:一种网络安全设备,用于控制两个网络之间的安全通信。它通过监控、限制和改变穿越防火墙的数据流,尽可能地从外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行,从而实现网络的安全保护。
—隔离不同安全级别的网络
—实现不同安全级别的网络之间的访问控制(安全策略)
—用户身份认证
—实现远程接入功能
—实现数据加密及虚拟专用网业务
—执行网络地址转换
—其他安全功能
路由器:网络层设备,可以在Intel中进行数据报文转发。路由器根据所受到的报文的目的地址选择一条合适的路劲,将报文传送到下一个路由器或目的地,路径最后的路由器负责报文送交目的主机。
—实现同类型网络或异种网络之间的通信
通信协议—隔离广播域
—维护广播域
—维护路由表、运行路由协议
—路径(路由信息)选择、IP报文转发
—广域网接入、网络地址转换
—连接通过交换机组建的二层网络
网络按地理覆盖范围划分:
1.局域网(LAN):
—在某一地理区域内由计算机、服务器以及各种网络设备组成的网络。局域网的覆盖范围一般是方圆几千米以内。
—典型的局域网:一家公司的办公网络、一个网吧的网络、一个家庭网络等
2.城域网(MAN)
—在一个城市范围内所建立的计算机通信网络。
—典型的城域网:宽带城域网、教育城域网、市级或省级电子政务专网等。
3.广域网(WAN)
—通常覆盖很大的地理范围,从几十公里到几千公里。它能连接多个城市甚至国家,并能提供远距离通信,形成国际性的大型网络。
—典型的广域网:internet(因特网)。
…
网络参考模型
数据:各种信息的载体
数据传输:大多数应用程序生成的数据需要在不同的设备之间传输。
OSI参考模型
层layer:描述所有需求的有效的通讯过程,并把这些过程逻辑上的组叫做层。
服务:各层通过其SAP向上层提供一组功能。
分层的优点:
∙促进标准化工作,允许各个供应商进行开发
∙各层相互独立,吧网络操作分成低复杂性单元
∙灵活性好,某一层不会影响 到别层,设计者可专心设计和开发模块功能
TCP/IP常见协议
应用层:
传输层:
∙传输层协议接收来自应用层协议的数据,封装上相应的传输层头部,帮助其建立:端到端“的连接。
∙传输层的PDU被称为Segment(段)
传输层协议:
∙TCP:一种面向连接的、可靠的传输层协议。它会确保数据可以安全的从一方传输到另一方
∙UDP:一种简单的无连接的传输层协议
∙三次握手:基于TCP的通信在数据传输前需要先进行三次握手,然后建立连接,开始数据
的传输,在传输结束的时候,会执行改进的三次握手实现断开连接,由此可以看出这个过程的可靠性。在传输层,主机之间的通信是端到端的,两主机之间相互发送数据。
三次握手:主机1发送自己的序列号SYN:X给主机2,主机2收到后会发一个应答号ACK:X+1给主机1,同时会把自己的序列号SYN:Y也发给主机1,主机1收到后,会发应答号ACK:Y+1及序列号SYN:X+1给主机2,这样三次握手就完成了,两主机就可以进行通信。
在通信结束时,两主机执行改进的三次握手来实现通信的结束。主机1先发一个FIN报文段包给主机2,主机2收到后先发一个应答号ACK,然后开始关闭相关应用,待主机2的程序告诉主机,要彻底关闭应用时,主机2向主机1发送FIN报文段给主机1,主机1收到后发一个应答号ACK给主机2,表示彻底关闭了连接,结束了通信。在这个过程我们可以发现,三次握手使得双方可以可靠地实现对话,但这如果在小信息量的通信中,似乎效率有些低。
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