1. Основные понятия компьютерной сети.

компьютерсетьпереданолинии связииоборудование связиМногие подключеныРаботайте независимо и децентрализованноизкомпьютерсистема,следовать определеннымпротоколиспользоватьпрограммное обеспечение Реализуйте совместное использование ресурсовизсистема

компьютерсеть Составаппаратное обеспечение、программное обеспечение、протоколтри части

Протокол — это набор правил, стандартов или соглашений, установленных для обмена данными в компьютерной сети.

2. Классификация и модели компьютерных сетей.

Сети классифицируются по топологии: тип шины, тип кольца, тип звезды, тип дерева, тип ячейки.

Семиуровневая модель OSI:

Семиуровневая модель, также известная как OSI (Взаимодействие открытых систем). Эталонная модель — это стандартная система взаимодействия между компьютерами или системами связи, разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO). Обычно ее называют эталонной моделью OSI или семиуровневой моделью. Это семиуровневая абстрактная модель, которая включает в себя не только ряд абстрактных терминов или концепций, но и конкретные протоколы.

Семислойная модель_Энциклопедия Baidu (baidu.com)

Прикладной уровень

Прикладной уровень（Application Layer) — самый высокий уровень эталонной модели OSI.

Это интерфейс между пользователями компьютеров, различными приложениями и сетью. Его функция заключается в предоставлении услуг непосредственно пользователям и выполнении различных задач, которые пользователи хотят выполнить в сети.

Основываясь на работе других 6 уровней, он отвечает за завершение соединения между приложениями и сетевыми операционными системами в сети, установление и завершение соединений между пользователями, а также выполнение различных сетевых служб и приложений, необходимых пользователям сети. Различные соглашения для контроля. управление и сервис. Кроме того, этот уровень также отвечает за координацию работы между различными приложениями.

Прикладной уровень Основные функции

• пользовательский интерфейс：Прикладной уровеньдаиспользоватьсемьяисеть,и прямой интерфейс между приложениями и сетью,Позволяет пользователям интерактивно взаимодействовать с сетью.
• Реализуйте различные сервисы：Этот слой имеетиз Различные приложенияиспользовать Программу можно завершитьивыполнитьиспользоватьсемья请求из Различные услуги

уровень представления

уровень представления（Presentation Layer) — шестой уровень модели OSI.

Это происходит от Прикладной Интерпретируйте команды и данные уровня, присваивайте соответствующие значения различным синтаксисам и передайте их в сеансовый в определенном формате. уровень. Его основная функция — «решать вопросы представления пользовательской информации, такие как кодирование, преобразование формата данных, шифрование и дешифрование» и т. д.

уровень Специфические функции представления

• Обработка формата данных：Вести переговорыи Создать данныеобменформат,Устранение различий в представлении формата данных между приложениями.
• кодирование данных：Обработка наборов символовичислоиз Конвертировать。примернравитьсяпотому чтоиспользоватьсемья程序中данныетип（целое или действительное、Подписано или не подписано и т.д.)、использоватьсемья标识ждать Все может быть по разномуизвыражать Способ,поэтому,Требуется возможность конвертировать различные наборы символов или форматы между устройствами.
• Компрессия и декомпрессия：Чтобы уменьшить объем передачи данных,Этот уровень также отвечает за сжатие и восстановление данных.
• Шифрование и дешифрование данных：можно улучшитьсетьбезопасность

сеансовый уровень

сеансовый уровень（Session Layer) — пятый уровень модели OSI.

Это интерфейс между пользовательским приложением и сетью. Его основная задача — отправить уровень двум объектам. Представление обеспечивает способы установления и использования связей. Преобразование уровня между различными объектами Соединение представлений называется сеансом.

поэтомусеансовый Задача уровня — организовать и скоординировать связь между двумя сеансовыми процессами и управлять обменом данными. Пользователи могут устанавливать сеансы в полудуплексном, симплексном и полнодуплексном режимах.

сеансовый уровеньконкретные функции

• Управление сеансами：позволятьиспользоватьсемьясуществовать Устанавливается между двумя физическими устройствами、поддерживатьи Завершить сеанс,И поддерживать данные между ними. Например, обеспечьте односторонние сеансы или одновременные двусторонние сеансы.,и управлять заказом отправки внутри сеанса,и продолжительность сеанса
• Управление потоком сеанса：поставлять Управление потоком сеанса и межсессионная функциональность
• обращение：делатьиспользоватьудаленныйадрес Установить сеансовое соединение
• Контроль ошибок：логическисеансовый уровень в основном отвечает за создание, поддержание и завершение обмена данными, но фактическая работа заключается в получении данных от транспортного уровня. уровеньданные,и несет ответственность за исправление ошибок. Управление сеансом и вызовы удаленных процедур являются функциями этого уровня. Но следует отметить,Ошибки, проверяемые этим уровнем, не являются ошибками среды связи.,Скорее, это сложные ошибки, такие как свободное место на диске, в принтере закончилась бумага и т. д.

транспортный уровень

Основная задача трех нижних уровней OSI — передача данных, а задача трех верхних уровней — обработка данных.

транспортный уровень（Transport Layer) — это уровень 4 модели OSI.

поэтому该层да通信子网иподсеть ресурсаизинтерфейсимост,ИгратьСоедините предыдущую и следующуюизделатьиспользовать。

Основными задачами этого слоя являются: Предоставьте пользователям надежные сквозные ошибки и контроль потока для обеспечения правильной передачи сообщений. транспортный Функция уровня — защитить детали передачи данных нижнего уровня от верхнего уровня, то есть прозрачно передавать сообщения пользователям. Общий протокол на этом уровне: протокол TCP в TCP/IP, протокол SPX в Novellset и протокол Microsoft NetBIOS/NetBEUI.

транспортный уровеньпоставлятьсеансовый уровеньисетевой Услуга трансфера между уровнями, эта услуга из сеансового уровень получает данные и, при необходимости, разделяет их. Тогда, транспортный уровень передачи данных в сеть уровне и обеспечить правильную передачу данных в сеть уровень。поэтому,транспортный Уровень отвечает за обеспечение надежной передачи данных между двумя узлами. Когда соединение между двумя узлами установлено, транспортный. уровень несет ответственность за надзор.

транспортный уровень Основные функции

• Управление транспортным сообщением：поставлять Учреждать、поддерживатьи Удалить транспортное соединениеиз Функция。транспортный уровеньсуществоватьсетевой База уровня предоставляет услуги высокого уровня как с «ориентированными на соединение», так и с «ориентированными без установления соединения» услугами.
• Обработка ошибок передачи：поставлятьнадежныйиз“ориентированный на соединение”и不太надежныйиз“Для безсоединения”данныеслужба передачи、контроль ошибокиконтроль потока。существоватьпоставлять“ориентированный на соединение”При подаче,Данные, передаваемые через этот уровень, будут подтверждены целевым устройством.,Если подтверждение не получено в течение указанного времени,Данные будут отправлены повторно.
• Контролируйте качество обслуживания

сетевой уровень

сетевой уровень（Network Layer) — это уровень 3 модели OSI.

Это самый сложный уровень в эталонной модели OSI.,СлишкомСамый высокий уровень коммуникационной подсети。этосуществовать Нижние два этажаиз База上向подсеть ресурсапоставлять Служить。

Его основная задача — выбрать наиболее подходящий путь для сообщений или пакетов для прохождения через подсеть связи с помощью алгоритмов маршрутизации. Этот слой управляет канальным уровеньитранспортный Пересылать информацию между уровнями, устанавливать, поддерживать и разрывать сетевые соединения. В частности, Данные канального уровня преобразуются в пакеты данных на этом уровне.,Затем управляйте им посредством выбора пути, комбинации сегментов, последовательности, маршрутизации входа/выхода и т. д.,Передача информации с одного сетевого устройства на другое сетевое устройство.

В целом,канальный Уровень заключается в решении проблемы связи между узлами внутри одной сети и сети. уровень в основном решает проблему связи между различными подсетями. Например, при обмене данными между глобальными сетями вы неизбежно столкнетесь с проблемами выбора маршрутизации (то есть между двумя узлами может быть несколько путей).

Основные функции сетевого уровня

• обращение：канальный уровень中делатьиспользоватьизфизикаадрес（нравитьсяMACадрес）только решитьсетьвнутреннийобращениевопрос。существовать При обмене данными между разными подсетями,Для идентификации и поиска устройств в сети,Устройствам в каждой подсети присваивается уникальный адрес. Поскольку физическая технология, используемая в каждой подсети, может отличаться,поэтомуэтотадрес应当да逻辑адрес（нравитьсяIPадрес）
• обмен：Укажите другую информациюобмен Способ。общийобмен Технология имеет：линияобментехнологияи存储转发технология,Последний также включает в себя технологию обмена сообщениями и технологию обмена пакетами.
• алгоритм маршрутизации：Когда исходный узелиглазизхранится между узламисуществовать Когда существует несколько путей,Этот слой может быть основан на алгоритме маршрутизации.,Выберите лучший путь для группировки данных по сети,и передавать информацию от отправляющей стороны к принимающей стороне по наиболее подходящему пути.
• служба связи：иканальный уровень Разница в управлении потоком заключается в том, что,Первый контролирует трафик между соседними узлами.,Последний контролирует трафик от исходного узла к узлу назначения. Его цель – предотвратить блокировку,и выполнить обнаружение ошибок

канальный уровень

канальный уровень（Data Link Layer) — второй уровень модели OSI. Отвечает за установление и управление связями между узлами.

канальный уровень Основные функции

• С помощью различных элементов управления протоколом,Превратите подверженный ошибкам физический канал в безошибочный канал передачи данных, который может надежно передавать кадры данных. Из-за наличия различных помех в компьютерной сети,Физические ссылки ненадежны。поэтому,Основная функция этого уровня заключается в битовом потоке Базы, обеспечиваемом физическим уровнем.,Через методы контроля ошибок и управления потоком,Преобразование подверженных ошибкам физических линий в безошибочные каналы передачи данных,То есть обеспечить надежный метод передачи данных через физические носители.

Этот уровень обычно делится на два подуровня: управление доступом к среде передачи (MAC) и управление логическим каналом (LLC).

• Основная задача подуровня MAC — решить проблему конкуренции каналов между несколькими пользователями в общей сети.,Полный контроль доступа к сетевым СМИ;
• Основная задача подуровня LLC — установление и поддержание сетевых соединений.,Выполняйте проверку ошибок, управление потоком данных и управление каналом.

канальный Специфическая задача уровня – получать от физического данные уровня в виде битовых потоков инкапсулируются в кадры и передаются на верхний уровень, аналогично кадры данных верхнего уровня также разбираются на данные в виде битовых потоков и пересылаются на физический уровень; уровень；и,Также отвечает за обработку информации кадра подтверждения, отправленной обратно принимающей стороной.,Чтобы обеспечить надежную передачу данных.

физический уровень

В эталонной модели OSI

физический уровень（Physical Layer) — самый нижний уровень эталонной модели и первый уровень модели OSI.

Основные функции физического уровня

• Использовать среду передачи в качестве канального уровень обеспечивает физическое соединение для обеспечения прозрачной передачи битовых потоков.
• физический Функция уровня заключается в реализации прозрачной передачи битовых потоков между соседними компьютерными узлами, максимально экранируя различия в конкретных средах передачи и физическом оборудовании. сделать это выше канального уровень Нет необходимости учитывать, какова конкретная среда передачи сети.

«Прозрачная передача потока битов» означает, что поток битов не изменяется после передачи по реальному каналу. Схема невидима для передаваемого потока битов.

Четырехуровневая модель TCP/IP:

Поскольку стек протоколов OSI относительно сложен, а два основных протокола TCP/IP широко используются в отрасли, эталонная модель TCP/IP стала основной эталонной моделью Интернета.

TCP/IPсеть Модель подходит для связи между процессами на разных устройствах.,Разделен на четыре слоя,Сверху вниз ониПрикладной уровень、транспортный уровень、сетевой уровень、уровень сетевого интерфейса

Четырехуровневая модель TCP/IP_tcpip4-слойный блог model_muggle — блог CSDN

Прикладной уровень

Прикладной уровень — это верхний уровень, уровень, к которому мы можем получить прямой доступ. Программное обеспечение, которое мы используем каждый день, находится в Прикладной. Реализовано на уровне.

Приклад уровневой не заботится о том, как передаются данные.,Так же, как и при экспресс-доставке, вам нужно только передать посылку курьеру.,Нам не важно, как будет доставлена ​​посылка.

протокол

Прикладной уровеньизпротоколвключатьHTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTPждать

транспортный уровень

транспортный уровеньдля Прикладной уровеньпоставлятьсетьподдерживатьиз,На транспортном уровне имеется два транспортных протокола.,Это TCP и UDP соответственно.

TCP（Transmission Control Protocol）

Полное имя TCP — протокол управления передачей.,Большинство приложений транспортного уровня протокола используют TCP.,Чтобы гарантировать надежную передачу данных в пункт назначения, TCP,С контролем потока, Тайм-аут повторной передачи、Контроль перегрузок и другие функции.

UDP（User Datagram Protocol）

Полное имя UDP — протокол сообщений пользователя.,UDP очень прост по сравнению с TCP.,Отвечает только за отправку пакетов данных,Что касается того, может ли пакет данных нормально достичь места назначения,UDP не может гарантировать, но с другой точки зрения;,UDP сделал гораздо меньше,Тогда его производительность в реальном времени лучше, чем TCP.,Эффективность передачи также выше.

Вообще говоря, на устройстве будет выполняться несколько процессов приложений.,Чтобы отличить конкретный процесс, в который отправляются данные,,транспортный Номера портов необходимо указывать на уровне, чтобы различать разные процессы и приложения.

сетевой уровень

Не транспортно, кто отвечает за отправку данных с одного устройства на другое. уровень,транспортный Концепция дизайна уровня должна быть простой, эффективной и целенаправленной. Сетевые связи в реальной сцене сложны и сетевы. уровень отвечает за фактическую передачу данных.

сетевой уровень Наиболее часто используемый — IPпротокол (Интернет-протокол). Protocol）,IP-протокол будет трактовать сообщение транспортного уровня как часть данных.,Плюс пакеты IP-данных собираются в IP-сообщения.

сетевой уровень отвечает за передачу данных с одного устройства на другое, а для идентификации целевого устройства сеть Уровень должен иметь номер, чтобы отличать список устройств, и этот номер является IP-адресом.

Для протокола IPv4,IP-адрес имеет в общей сложности 32 бита (32 бита).,Разделен на четыре раздела (например: 192.168.1.1),8 бит на сегмент. Если есть только простой IP-адрес,Хотя дифференциация устройств достигается,Но особенно хлопотно умереть при исполнении служебных обязанностей.,Так много устройств в мире,Сопоставление одного за другим, очевидно, очень ненаучно.

Поэтому необходимо использовать маски подсети, чтобы разделить IP-адреса на два значения:

• Один - это номер сети,Отвечает за определение того, к какой [подсети] принадлежит IP-адрес.
• Одним из них является номер хоста, который отвечает за идентификацию разных хостов в одной подсети.

Например, 192.168.1.1/24, следующий /24 представляет маску подсети 255.255.255.0, 255.255.255.0 в двоичном виде: «11111111 11111111 11111111 00000000", всего их 24. Чтобы упростить представление маски подсети, вместо нее используется /24.

• сеть=IP-адрес побитовый и маска подсети
• Идентификатор хоста = IP-адрес поразрядно и обратный маске подсети.

Что касается знаний о подсетях и масках подсетей, наши последующие статьи объяснят

уровень сетевого интерфейса

сетевой После того, как уровень сгенерировал IP-заголовок, следующим шагом будет его передача уровню. сетевого Интерфейс добавляет заголовок MAC перед заголовком IP и инкапсулирует его в кадр данных (Data Кадр) отправляется в сеть.

IP-адрес получателя в заголовке IP представляет пункт назначения сетевого пакета. С помощью этого адреса мы можем определить, куда следует отправить пакет, но в мире Ethernet эта идея не работает!

Ethernet — это технология, которая соединяет близлежащие устройства в локальной сети, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом. Порты Ethernet и интерфейсы Wi-Fi на наших компьютерах, гигабитные и 10-гигабитные сетевые порты на наших коммутаторах Ethernet, маршрутизаторах и сетевых кабелях — все это компоненты Ethernet.

Способ определения назначения сетевых пакетов в Ethernet отличается от способа IP. Для отправки пакетов в пункт назначения в Ethernet не требуется сопоставление MAC-заголовка, поэтому для связи по Ethernet требуется MAC-заголовок. адрес.

Заголовок MAC — это заголовок, используемый Ethernet.,Содержит такую ​​информацию, как MAC-адрес отправителя и получателя.,Мы можем получить MAC-адрес другой стороны через ARP-протокол.

Таким образом, уровень сетевого интерфейса в основном предоставляет услуги передачи на уровне канала для сети.,Отвечает за отправку исходных пакетов данных в базовой сети, такой как Ethernet и Wi-Fi.,Работает на уровне сетевой карты,Используйте MAC-адрес, чтобы попробовать устройство в сети.

пятислойная модель

В некоторых материалах пятислойная модель, физический уровень и канальный уровень не объединены.

​

Более подробную информацию о пятислойной модели можно найти здесь:

компьютерсеть Модель（TCPпятислойная модель） - Чжиху (zhihu.com)

Четыре уровня передачи данных

Структура упаковки каждого слоя показана ниже.

• Передающим элементом уровня сетевого интерфейса является каркас.
• Единицей передачи уровня IP является пакет.
• Единицей передачи уровня TCP является сегмент.
• Единицей передачи HTTP является сообщение или сообщение (сообщение).

На самом деле эти блоки по сути не отличаются друг от друга и могут вместе называться пакетами данных.