2018.9.1 網絡學習day01_計算機網絡與分層思想
LAN與WAN
LAN(Local Area Network)--局域網
局域網（Local Area Network），簡稱LAN，是指在某一區域內由多台計算機互聯成的計算機組。“某一區域”指的是同一辦公室、同一建築物、同一公司和同一學校等，一般是方圓幾千米以內。局域網可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。局域網是封閉型的，可以由辦公室內的兩台計算機組成，也可以由一個公司內的上千台計算機組成。
- 范圍：1km左右
- 作用：用於連接較短距離內的計算機
- 典型應用：企業網，校園網
WAN(Wide Area Network)--廣域網
廣域網（Wide Area Network），簡稱WAN，是一種跨越大的、地域性的計算機網絡的集合。通常跨越省、市，甚至一個國家。廣域網包括大大小小不同的子網，子網可以是局域網，也可以是小型的廣域網。
- 范圍：幾十到幾千千米
- 作用：用於連接遠距離的計算機網絡
- 典型應用：Internet
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局域網和廣域網的區別局域網是在某一區域內的，而廣域網要跨越較大的地域，那么如何來界定這個區域呢？例如，一家大型公司的總公司位於北京，而分公司遍布全國各地，如果該公司將所有的分公司都通過網絡聯接在一起，那么一個分公司就是一個局域網，而整個總公司網絡就是一個廣域網。
計算機網絡參考模型
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分層模型
- 分層思想
- OSI參考模型
- TCP/IP協議簇
- 數據傳輸過程
- 數據封裝與解封裝過程
分層模型
由於單一的巨大的協議會加大網絡設計難度，同時也不利於分析查找問題
分層模型是一種用於開發網絡的設計方法，描述了通信問題划分為幾個小的問題（層次），每個問題對應一個層次，同等層之間采用相同的協議
分層思想
有了通信需求 -> 定義協議標准
如果完成每件事情，需要的協議太多，怎么辦？
例如喝牛奶這個行為背后的過程鏈，我們用分層思想列舉如下：
| 牧場擠牛奶-->運輸部門將奶運輸到工廠-->工廠對牛奶消毒-->消毒完成后超市售賣-->消費者購買牛奶-->喝牛奶 |
如果不將這個過程分開處理，則喝牛奶的人必須要一個人掌握以上過程的所有技能才可以喝到牛奶
然而享用牛奶的人只需要購買飲用即可，不用關心前面的過程是怎么樣完成的
同樣的，在網絡中我們完成一次數據傳輸的過程也極其復雜，而我們並不需要一一了解，於是采用了分層思想將這一過程簡化，我們只用關注喝牛奶這一件事情即可，無須關心牛奶的生產銷售過程。
再用寫信的過程舉例：
甲地區的A給乙地區的B寫信：
| 甲地區 | 乙地區 | |
|---|---|---|
| 寫信 | 收信 | |
| ↓ | ↑ | |
| 將信交給郵局 | 將信送到乙手上 | |
| ↓ | ↑ | |
| 運輸部門把信送到收信地區郵局 | → | 郵局收到運輸部門的來信 |
寫信者不需要知道郵件傳輸的具體過程，同理使用網絡的人不需要知道數據的傳輸過程
分層的好處：
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降低了過程的復雜性
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每層都是獨立的，又具有互為協作關系
OSI參考模型
為了降低網絡通信過程的復雜性，1974年ISO組織提出了OSI參考模型
OSI（Open System Interconnect），即開放式系統互聯。
一般都叫OSI參考模型，是ISO（國際標准化組織）組織在1985年研究的網絡互聯模型。該體系結構標准定義了網絡互連的七層框架（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層），即OSI開放系統互連參考模型。在這一框架下進一步詳細規定了每一層的功能，以實現開放系統環境中的互連性、互操作性和應用的可移植性。
OSI參考模型將網絡分成了七層
| 層數 | 名稱 | 作用 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 第七層 | 應用層 | 提供用戶界面 | 文件、打印、消息、數據庫和應用程序服務 |
| 第六層 | 表示層 | 表示數據、進行加密等處理 | 數據加密、壓縮和轉換服務 |
| 第五層 | 會話層 | 將不同應用程序的數據分離 | 對話控制 |
| 第四層 | 傳輸層 | 提供可靠或者不可靠的傳輸，在重傳前執行糾錯 | 端口到端口連接 |
| 第三層 | 網絡層 | 提供邏輯地址，路由器使用它們來選擇路徑 | 路由選擇 |
| 第二層 | 數據鏈路層 | 將分組拆分為字節，並將字節組合成幀，使用MAC地址提供介質訪問，執行錯誤檢測但不糾錯 | 成幀 |
| 第一層 | 物理層 | 在設備之間傳輸比特，指定電平、電纜速度和電纜針腳 | 物理拓撲 |
學習網絡需要對每一層的相關協議和原理都熟悉掌握，這些內容將會在后面的整理中詳細學習。