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1.ip地址和端口号
1.1IP地址
1.2端口号
2.认识协议
2.1概念#xff1a;
2.2知名协议的默认端口
3.五元组
4.协议分层
4.1分层的作用
4.2OSI七层模型
4.3TCP/IP五层#xff08;四层#xff09;模型
编辑4.4网络设备对应的分层#xff1a;
编辑以下为跨…目录
1.ip地址和端口号
1.1IP地址
1.2端口号
2.认识协议
2.1概念
2.2知名协议的默认端口
3.五元组
4.协议分层
4.1分层的作用
4.2OSI七层模型
4.3TCP/IP五层四层模型
编辑4.4网络设备对应的分层
编辑以下为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编辑4.5封装和分用 1.ip地址和端口号
1.1IP地址
在计算机网络中IP地址是一个很重要的概念它是用来标识网络主机其它网络设备如路由器的网络地址。简单来说IP地址用于定位主机的网络地址。
各式我们一般常用的IP地址的ipv4格式的IP地址它是一个32位的二进制数字。通常被分割为4个八位二进制树但我们为了表示方便通常会使用点分十进制来表示。如
192.168.1.1
特殊ip127.0.0.1 本机环回。主要用到本机和本机的网络通信系统内部为了测试性能用到的。不会走网络的方式传输在我们后续编程的时候这是常见的开发方式。
1.2端口号
在通信子网中IP地址用于表示主机网络地址端口号可以表示主机发送接受数据的进程。简单通俗易懂的话来说端口号就是标识主机中的进程。
格式端口号是两个字节也就是0-65536范围内的数字但是一般来说 0-1024这些端口是知名端口如https这些。我们在使用的时候也不用所以我们使用的端口就是1025-65535这些。
两个不同的进程不能绑定同一个端口而一个进程可以绑定多个端口。
注如何去理解端口和IP地址就好比在买快递的时候IP地址是是你家小区的地址而端口号是你的手机号码通过IP地址找到你家小区在通过手机号码精准定位到个人。一个人可以有多个手机号码端口号而一个手机号码不能被多个人使用。
2.认识协议
2.1概念 协议网络协议的简称网络协议是网络通信即网络数据传输经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定计算机之间才能相互通信交流。通常由三要素组成 语法语义时序。 1. 语法即数据与控制信息的结构或格式 类似打电话时双方要使用同样的语言普通话 2. 语义即需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种响应 语义主要用来说明通信双方应当怎么做。用于协调与差错处理的控制信息。 类似打电话时说话的内容。一方道你瞅啥另一方就得有对应的响应瞅你咋的 3. 时序即事件实现顺序的详细说明。 时序定义了何时进行通信先讲什么后讲什么讲话的速度等。比如是采用同步传输还是 异步传输。 女生和男生的通话总是由男生主动发起通话而总是在男生恋恋不舍的时候由女生要求 结束通话
协议protocol最终体现为在网络上传输的数据包的格式 就好比我去相亲的时候提前对好暗号。天王盖地虎小鸡炖蘑菇。这种就叫协议。是一种提前的约定。
2.2知名协议的默认端口
系统的端口范围是0-65535而0-1024是知名端口。这些端口是留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议。如
22端口预留给SSH服务器绑定SSH协议
21端口预留给FTP服务器绑定FTP协议
23端口预留给Telnet服务器绑定Telnet协议 80端口预留给HTTP服务器绑定HTTP协议 443端口预留给HTTPS服务器绑定HTTPS协议
以上只是说明这些端口号用于绑定知名协议但是某个服务器也可以使用1024-65535范围内的端口来绑定知名协议。
3.五元组
在TCP/IP协议中用五元组来标识一个网络通信
1.源IP:标识源主机
2.源端口号表示源进程 发送数据的进程
3 目的IP 表示目的主机
4 目的端口号标识目的进程即接受数据的进程
5 协议号标识发送进程和接受进程双方约定的数据格式 4.协议分层
为了方便我们理解以及更方便分工明确的网络通信。我们把网络协议氛围好几个层次来定义。
常见的有OSI七层网络协议还有TCP/IP五层网络协议有的教科书上说是四层四层的忽略掉了物理层
4.1分层的作用
为什么需要网络协议的分层 分层最大的好处类似于面向接口编程定义好两层间的接口规范让双方遵循这个规范来对接。 在代码中类似于定义好一个接口一方为接口的实现类提供方提供服务一方为接口的使用类 使用方使用服务 对于使用方来说并不关心提供方是如何实现的只需要使用接口即可 对于提供方来说利用封装的特性隐藏了实现的细节只需要开放接口即可。 这样能更好的扩展和维护如下图
4.2OSI七层模型
OSI 七层网络模型是一个逻辑上的定义和规范把网络从逻辑上分为了7层。 OSI 七层模型是一种框架性的设计方法其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传 输 它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来概念清楚理论也比较完整。通 过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。 OSI 七层模型既复杂又不实用所以 OSI 七层模型没有落地、实现。 实际组建网络时只是以 OSI 七层模型设计中的部分分层也即是以下 TCP/IP 五层或四层模型来实现
4.3TCP/IP五层四层模型
TCP/IP通讯协议采用了五层的层级结构每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
应用层负责应用程序之间的沟通在运行在主机的时候程序会变成进程会有很多应用层协议来规范各应用层之间的通信。如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
传输层负责两台主机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来规划出两台主机之间数据传输的合理路线路由器就是在网络层工作的。
数据链路层只关心相邻设备之间数据的传输。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的以太网通用的网线早期以太网采用的同轴光缆光纤。以及WiFi无线网使用电磁波都属于物理层的概念。
4.4网络设备对应的分层
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也就是TCP/IP五层模型的下四层
对于路由器它工作在网络层实现了网络层到物理层也就是下三层
对于一台交换机它实现了从数据链路层到物理层也即是TCP/IP五层模型的下两层 对于集线器它只实现了物理层 注意我们这里说的是传统意义上的交换机和路由器也称为二层交换机工作在TCP/IP五层模型的下两层、三层路由器工作在TCP/IP五层模型的下三层。 随着现在网络设备技术的不断发展也出现了很多3层或4层交换机4层路由器。我们以下说的网络设备都是传统意义上的交换机和路由器
4.5网络分层对饮的协议
以下为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4.5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 下面是数据封装的过程
注意,这些都是类似于字符串拼接的过程。
下面为数据奋用的过程
