計算機網絡基礎知識


關於計算機網絡的知識是一個專門的學科。這里只簡單介紹計算機網絡基礎知識。

一、C/S架構和B/S架構

1.1 C/S架構

C:client 客戶機 S:server 服務器

所謂C/S架構就是客戶機/服務器,就是一些聯網的電腦應用程序所采用采用的架構。

用戶通過下載客戶機去訪問服務器的資源,使用客戶機和服務器之間產生數據交互

1.2 B/S架構

C:browser 瀏覽器 S:server 服務器

C/S架構普遍使用在網頁中。

用戶通過瀏覽器進行瀏覽網頁,訪問服務器中的資源,完成一些操作。如天貓,淘寶,百度,京東的網頁等。

二、計算機網絡模型

2.1 OSI七層模型

OSI(開放系統互連參考模型)七層模型是ISO(國際標准化組織)制定的標准網絡參考模型

關於OSI七層模型,不做過多介紹,想要了解百度一大把資料。這里只是說下有這么個東西。

  • 應用層
  • 表示層
  • 會話層
  • 傳輸層
  • 網絡層
  • 數據鏈路層
  • 物理層

2.2 因特網五層模型

真正Internet使用的是從OSI七層模型中的五層模型,也有的人把五層模型歸結為四層模型,其實都差不多

五層模型:

  • 應用層
  • 傳輸層
  • 網絡層
  • 數據鏈路層
  • 物理層

四層模型

  • 應用層
  • 傳輸層
  • 網絡層
  • 物理鏈路層

計算機網絡模型

三、介紹五層模型中各層作用

這里所說的內容都是博主自己的理解。如有錯誤,請小聲bb。

物理層

通過物理傳輸介質傳輸高低電平信號,計算機表示為0和1。

數據鏈路層

把 數據封裝成幀。每一數據幀分成:報頭head和數據data兩部分
報頭: 固定18個字節,6:發送者地址/6:接收者地址/6:數據類型

mac地址 :發送者,接收者地址,就是mac地址。每塊網卡都有一個唯一mac地址:12位16進制數表示(前六位是廠商編號,后六位是流水線號)

網絡層

IP地址:ipv4:32位2進制表示:點分十進制表示 從0.0.0.0到255.255.255.255,范圍是有限的,不能表示出所有的網絡設備,於是出現了ipv6

子網掩碼:通過子網掩碼和ip判斷兩個ip是否處於同一個網段,通過ip地址和子網掩碼做按位與運算

ARP協議:廣播的方式發送數據包,獲取目標主機的mac地址

IP(網際)協議 通過 ARP(地址解析)協議 解析IP數據報得到對端主機地址

傳輸層

TCP(傳輸控制)協議: 建立面向連接的可靠傳輸通路三次握手四次揮手),向對端主機地址的端口號發送數據,需要ACK響應,效率低,不會丟包,有快重傳等機制。

UPD(用戶數據報協議): 不需要建立連接,可以直接向對端主機地址的端口號發送數據,不需要響應,效率高,容易丟包

端口:端口范圍0-65535,0-1023為系統占用端口。通過ip+子網掩碼唯一確定一台設備,通過ip+子網掩碼唯+端口號唯一確定一個軟件。

下面會詳細說TCP建立連接過程

應用層

HTTP(超文本傳輸)協議

DNS(域名系統):提供域名解析服務

FTP(文件傳輸)協議

四、TCP協議建立連接

tcp協議:

面向連接的可靠傳輸,TCP數據包沒有長度限制,理論上可以無限長,但是為了保證網絡的效率,通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度,以確保單個TCP數據包不必再分割。

udp協議:

不可靠傳輸,”報頭”部分一共只有8個字節,總長度不超過65,535字節,正好放進一個IP數據包。

tcp報文

tcp報文

tcp三次握手和四次揮手

為什么說TCP協議是面向連接的可靠傳輸。一方面原因是,TCP需要建立可靠的連接,而面向連接就是我們所說的三次握手和四次揮手。另一方面原因是,可靠傳輸,它體現在對每一條數據包都需要進行ack確認,確保對端主機端口收到該數據包。如果沒有收到就會有一系列的類似快重傳等機制,會恢復數據的傳輸。如果長時間無響應則會斷開連接。

tcp協議建立連接的過程被形象的喻為三次握手

釋放連接時的過程被形象的喻為四次揮手

tcp三次握手和四次揮手

三次握手:

  • 第一次握手:當客戶機沒有對服務器發起連接請求時,服務器會一直處於監聽狀態,時刻等待客戶機發起的請求,直到客戶機發起連接請求。(服務器仿佛一個渣男,誰要跟他好他都接受)
  • 第二次握手:服務器會對客戶機發起的連接請求做出確認響應並建立數據發送通路,同時服務器嘗試和客戶機建立數據接收通路。
  • 第三次握手:當客戶機收到建立數據發送通路的確認請求后,會對 服務器發送的建立數據接收通路請求做出確認。

此時經過三次握手才算正式的建立了通訊傳輸的連接

數據傳輸:

  • 當客戶機對服務器發送信息時必須要等到服務器的確認才算成功接收數據。否則就會有別的操作。如果長時間嘗試連接失敗則會斷開連接。

四次揮手

  • 第一次揮手:客戶機對連接中的服務器發送斷開 發送數據連接通路 的請求。
  • 第二次揮手:服務器會對客戶機發送過來的請求進行確認
  • 第三次揮手:然后服務器會對服務器發起斷開 接收數據連接通路 的請求
  • 第四次揮手:客戶機收到請求,會發送對服務器斷開請求的確認

此時經過四次揮手才算正式斷開了通訊傳輸的連接

五、DNS域名解析服務

實際上,當用戶在瀏覽器上的地址欄中輸入url時,是通過域名的方式訪問該網站的站點服務器。如www.baidu.com

而DNS(域名解析系統)則是對域名做出解析操作,解析為IP地址。這個解析的服務就是DNS提供的。

常見的DNS服務器地址有:114.114.114.1148.8.8.8

  • 114.114.114.114是國內移動、電信和聯通通用的DNS,手機和電腦端都可以使用,干凈無廣告,解析成功率相對來說更高,國內用戶使用的比較多,而且速度相對快、穩定,是國內用戶上網常用的DNS
  • 8.8.8.8是GOOGLE公司提供的DNS,該地址是全球通用的,相對來說,更適合國外以及訪問國外網站的用戶使用


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