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網路互聯是把網路連接起來

發布時間:2024-09-19 05:52:13

A. 28 張圖詳解網路基礎知識:OSI、TCP/IP 參考模型(含動態圖)


目錄


1、網路協議


其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。


舉個例子,有 2 個男生准備追求同一個妹子,妹子來自河南,講河南話,還會點普通話;一個男生來自胡建,講閩南語,也會點普通話;另一個男生來自廣東,只講粵語;

協議一致,溝通自如

語言不通,無法溝通

你們猜猜?最後誰牽手成功了?答案肯定是來自胡建的那位,雙方可以通過 普通話 進行溝通,表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語,不會普通話,妹子表示聽不懂,就無法進行溝通下了。


每個人的成長環境不同,所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如,就需要大家協商,認識某一個語言或規則,彼此能互相理解,這個語言就是普通話。


通過這個例子,大家可以這樣理解:


把普通話比作「協議」、把聊天比作「通信」,把說話的內容比作「數據」。


相信這樣類比,大家就知道,協議是什麼了?


簡單地說,就是程序員指定一些標准,使不同的通信設備能彼此正確理解、正確解析通信的內容。我們都知道計算機世界裡是二進制,要麼 1,要麼 0,那為啥可以表達豐富多彩的內容呢?


也是因為協議,不同欄位,不同組合,可以解析不同意思,這就依然協議,讓協議來正確處理。


例如,我們使用手機連 WiFi 來刷抖音,使用的是 802.11(WLAN)協議,通過這個協議接入網路。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設置 IP 地址,是通過自動獲取的,就使用到了 DHCP 協議,這樣你的手機算上接入了 區域網, 如果你區域網內有台 NAS 伺服器,存放了某些不可描述的視頻資源,你就可以訪問觀看了,但這時你可能無法訪問互聯網資源,例如,你還想刷會抖音,看看妹子扭一扭,結果出現如下畫面:


出現這種畫面,說明無法使用 互聯網, 可能是無線路由器沒有設置好相關協議,比如: NAT、PPPoE 協議(上網賬號或密碼設置錯誤了),只有設置正確了,就可以通過運營商(ISP)提供的線路把區域網接入到互聯網中,實現手機可以訪問互聯網上的資源(伺服器)。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。

網路協議示意圖


延伸閱讀

1、區域網:最顯著的特點就是范圍有限,行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網路。

2、城域網:原本是介意區域網和廣域網之間,實際工作中很少再刻意去區分城域網和廣域網了,所以這邊不再介紹。

3、廣域網:簡單說就是負責把多個區域網連接起來,它的傳輸距離長距離傳輸,廣域網的搭建一般是由運營商來。

4、互聯網:把全世界上提供資源共享的 IT 設備所在網路連接起來,接入了互聯網就可以隨時隨地訪問這些資源了。

5、物聯網:把所有具有聯網功能的物體都接入互聯網就形成了物聯網。如空調聯網,就可以遠程式控制制空調; 汽車 聯網,就可以遠程獲取行程數據。


總結一下吧!我們可以把電腦、手機等 IT 設備比喻做來自五湖四海的人們,大家都通過多種語言(網路協議)實現溝通(通信)。所有人要一起交流,就用普通話,大家都能理解。所有胡建人在一起,就用閩南語進行溝通,彼此也能理解。這么的方言,就好比計算機網路世界裡也有這么多協議,只是不同協議用在不同地方。


好奇的同學,可能就會問,那網路協議是由誰來規定呢?這就需要提到一個組織,ISO。這個組織制定了一個國際標准 ,叫做 OSI 參考模型,如下,很多廠商都會參考這個制定網路協議。

OSI 參考模型圖


2、OSI 參考模型


既然是模型,就好比模範一樣,大家都要向它學習,以它為原型,展開學習研究。前面我們也提到了一些協議,這么多協議如果不進行歸納,分層,大家學習起來是不是感覺很凌亂?


所以 OSI 參考模型就是將這樣復雜的協議整理並進行分層,分為易於理解的 7 層,並定義每一層的 服務 內容,協議的具體內容是 規則 。上下層之間通過 介面 進行交互,同一層之間通過 協議 進行交互。相信很多網路工程師在今後工作中遇到問題,討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說,對於計算機網路初學者來說,學習了解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。

OSI 參考模型分層功能


7.應用層


為應用程序提供服務並規定應用程序中通信相關的細節,OSI 的最高層。包括文件傳輸、Email、遠程登錄等協議。程序員接觸這一層比較多。

應用層示例圖

6.表示層


主要負責數據格式的轉換,為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。

表示層示例圖


5.會話層


即負責建立、管理和終止通信連接(數據流動的邏輯通路),數據分片、重組等傳輸的管理。

會話層示例圖

4.傳輸層


保證可靠傳輸,不需要再路由器上處理,只需再通信雙方節點上進行處理,如處理差錯控制和流量控制。

傳輸層示例圖


3.網路層

主要負責定址和路由選擇,將數據包傳輸到目的地。

網路層示例圖


2.數據鏈路層

負責物理層面上互連、節點之間的通信傳輸,將0 、 1 序列比特流劃分為具有意義的數據幀傳輸給對端。這一層有點類似網路層,網路層也是基於目的地址來傳輸,不同是:網路層是將數據包負責在整個網路轉發,而數據鏈路層僅是在網段內轉發,所以大家抓包會發現,源目 MAC 地址每經過一個二層網段,都會變化。

數據鏈路層示例圖


1.物理層

負責 0、1 比特流(0、1 序列)與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換,為數據鏈路層提供物理連接。

物理層示例圖



OSI 為啥最後沒有得到運用呢?其實最主要的原因,是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚,在 OSI 開始使用前,TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論,最後形成的,由於沒有實踐,導致該協議實現起來很復雜,很多廠商不願意用 OSI,與此相比,TCP/IP 協議比較簡單,實現起來也比較容易,它是從公司中產生的,更符合市場的要求。綜合各種因素,最終 OSI 沒有被廣泛的應用。


下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關系及相應的協議:

4.應用層


從上圖,可以知道 TCP/IP 四層模型,把應用層、表示層、會話層集成再一起了,該層的協議有:HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。


目前,大部分基於 TCP/IP 的應用都是 客戶端/服務端 架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端, 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。

應用層


3.傳輸層


主要職責就是負責兩端節點間的應用程序互相通信,每個節點上可能有很多應用程序,例如,登錄了微信,又打開了網頁,又打開迅雷看看,那數據到達後怎麼正確傳送到相應的應用程序呢?那就需要 埠號 來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議 TCP (Transmission Control Protocol)和用戶數據報協議 UDP (User Datagram Protocol)

面向連接 顧名思義,就是建立連接,什麼時候建立連接呢?就是在通信之前需要先建立一條邏輯的通信鏈路。就跟我們平時打電話一樣,得先撥通,通了之後即鏈路建立好了,這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話後,這條鏈路也就斷開了。


面向無連接 無連接,即通信之前不需要建立連接,直接發送即可。跟我們以前寫信很像,不需要管對方在不在?直接寫信寄過去就可以了。

面向連接傳輸

面向無連 接傳輸


2.網路層


主要職責就是將數據包從源地址發送到目的地址。

在網路傳輸中,每個節點會根據數據的 IP 地址信息,來判斷該數據包應該由哪個介面(網卡)發送出去。各個地址會參考一個發出介面列表, MAC 定址中所參考的這張表叫做 MAC 地址轉發表 ,而 IP 定址中所參考的叫做 路由表 。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控製表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身,而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之後的網路號(即網路號與子網掩碼)。


1.網路介面層


在 TCP/IP 把物理層和數據鏈路層集成為 網路介面層 。主要任務是將上層的數據封裝成幀發送到網路上,數據幀通過網路到達對端,對端收到後對數據幀解封,並檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址,則上傳到網路層,否則丟棄該幀。


封裝與解封裝


所謂的封裝,其實就跟你寄快遞的時候,給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點,快遞員貼一層標簽的過程。在網路上,就是上層的數據往下送的時候,下層會添加頭部,不過,只有在二層,不僅會加上頭部,還會在上層數據尾部添加 FCS。


封裝


所謂解封裝,就如同你收到快件一樣,一層一層地拆外包裝,直到看到快件。網路也是,一層一層地拆掉頭部,往上層傳送,直到看到數據內容。

解封裝


我們把應用層的數據封裝傳輸層頭部後的報文,稱為


把段封裝網路層頭部後的報文,稱為


把包封裝乙太網頭部和幀尾,稱為

B. 互聯網是如何連接在一起的

互聯網是一個個小型的區域網,通過一組組通用的網路協議進行串聯形成的巨大網路。互聯網始於1969年美國的阿帕網,這種將計算機網路互相聯接在一起的方法可稱作「網路互聯」,在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網路稱互聯網,

(2)網路互聯是把網路連接起來擴展閱讀:

網路數據運行原理

計算機網路是由許多計算機組成的,要實現網路的計算機之間傳輸數據,必須做兩件事,數據傳輸目的地址和保證數據迅速可靠傳輸的措施,這是因為數據在傳輸過程中很容易丟失或傳錯,Internet使用一種專門的計算機語言(協議),以保證數據安全、可靠地到達指定的目的地。

互聯網基本優點

1、互聯網能夠不受空間限制來進行信息交換。

2、信息交換具有時域性(更新速度快)。

3、交換信息具有互動性(人與人,人與信息之間可以互動交流)。

4、信息交換的使用成本低(通過信息交換,代替實物交換)。

5、信息交換的發展趨向於個性化(容易滿足每個人的個性化需求)。

6、使用者眾多。

7、有價值的信息被資源整合,信息儲存量大、高效、快速。

8、信息交換能以多種形式存在(視頻、圖片、文字等等)。

參考資料來源:網路--互聯網

C. 互聯網是什麼,怎麼工作的

互聯網是:

網路與網路之間所串連成的龐大網路,這些網路以一組通用的協議相連,形成邏輯上的單一巨大國際網路。通常internet泛指互聯網,而Internet則特指網際網路。

這種將計算機網路互相聯接在一起的方法可稱作「網路互聯」,在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網路稱互聯網,即是互相連接一起的網路結構。

工作原理:

計算機網路是由許多計算機組成的,要實現網路的計算機之間傳輸數據,必須要做兩件事,數據傳輸目的地址和保證數據迅速可靠傳輸的措施,這是因為數據在傳輸過程中很容易丟失或傳錯。

Internet使用一種專門的計算機語言(協議),以保證數據安全、可靠地到達指定的目的地,這種語言分兩部TCP(Transmission Control Protocol傳輸控制協議)和 IP (Internet Protocol網間協議)sure網路營銷理論。

TCP/IP協議的數據傳輸過程:TCP/IP協議所採用的通信方式是分組交換方式。所謂分組交換,簡單說就是數據。

在傳輸時分成若干段,每個數據段稱為一個數據包,TCP/IP協議的基本傳輸單位是數據包,TCP/IP協議主要包括兩個主要的協議,即TCP協議和IP協議,這兩個協議可以聯合使用,也可以與其他協議聯合使用,它們在數據傳輸過程中主要完成以下功能:

1)首先由TCP協議把數據分成若干數據包,給每個數據包寫上序號,以便接收端把數據還原成原來的格式。

2)IP協議給每個數據包寫上發送主機和接收主機的地址,一旦寫上源地址和目的地址,數據包就可以在物理網上傳送數據了。IP協議還具有利用路由演算法進行路由選擇的功能。

3)這些數據包可以通過不同的傳輸途徑(路由)進行傳輸,由於路徑不同,加上其它的原因,可能出現順序顛倒、數據丟失、數據失真甚至重復的現象。這些問題都由TCP協議來處理,它具有檢查和處理錯誤的功能, 必要時還可以請求發送端重發。簡言之,IP協議負責數據的傳輸,而TCP協議負責數據的可靠傳輸。

互聯網在現實生活中應用很廣泛。在互聯網上可以聊天、玩游戲、查閱東西等。更為重要的是在互聯網上還可以進行 廣告宣傳和購物。互聯網給現實生活帶來很大的方便。網民在互聯網上可以在數字知識庫里尋找自己學業上、事業上的所需,從而幫助網民的工作與學習。

互聯網在現實的應用很廣泛,每天有數以億計的人使用互聯網,大家用它來聊天,了解資訊,購物等種種,也不乏一些人利用互聯網為自己的產品宣傳,因此也促使了一些新興行業的誕生,例如網路營銷等等,互聯網的影響正在日益影響著我們的生活,我們也將因此而獲得更大的改變。

(3)網路互聯是把網路連接起來擴展閱讀

實際上Internet表示的意思是互聯網,又稱網際網路,根據音譯也被叫做網際網路、英特網,是網路與網路之間所串連成的龐大網路,這些網路以一組通用的協議相連,形成邏輯上的單一且巨大的全球化網路。

在這個網路中有交換機、路由器等網路設備、各種不同的連接鏈路、種類繁多的伺服器和數不盡的計算機、終端。

網際網路始於1969年的美國。是美軍在ARPA(阿帕網,美國國防部研究計劃署)制定的協定下,首先用於軍事連接,後將美國西南部的加利福尼亞大學洛杉磯分校、斯坦福大學研究學院、UCSB(加利福尼亞大學)和猶他州大學的四台主要的計算機連接起來。

另一個推動 Internet發展的廣域網是NSF網,它最初是由美國國家科學基金會資助建設的,目的是連接全美的5個超級計算機中心,供100多所美國大學共享它們的資源。NSF網也採用TCP/IP協議,且與Internet 相連。

ARPA網和NSF網最初都是為科研服務的,其主要目的為用戶提供共享大型主機的寶貴資源。隨著接入主機數量的增加,越來越多的人把Internet作為通信和交流的工具。一些公司還陸續在Internet上開展了商業活動。

隨著Internet的商業化,其在通信、信息檢索、客戶服務等方面的巨大潛力被挖掘出來,使Internet有了質的飛躍,並最終走向全球。

參考資料

網路-互聯網



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