网络基础之网络协议

一.网络通信原理

  1.互联网的本质就是一系列网络协议

  计算机数据是由高低压信号构成的，多个计算机想要联系起来，就必须要统一这个信号的规范，让大

  家都能够读懂这些信号的意义，于是乎就产生了各种网络协议。

  2.互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层 

     3.tcp/ip五层模型讲解

     我们将应用层，表示层，会话层并作应用层，从tcp／ip五层协议的角度来阐述每层的由来与功能，搞

     清楚了每层的主要协议就理解了整个互联网通信的原理。

     （1）物理层；电器发送高低电压。

     （2）链路层；以太网协议。规定一组信号组成叫“帧”的数据包。

每一数据帧包含包头head和数据data两部分

head包含：(固定18个字节)

     发送者／源地址，6个字节

     接收者／目标地址，6个字节

     数据类型，6个字节

data包含：(最短46字节，最长1500字节)

     数据包的具体内容；head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送

     以太网协议规定，每个连入互联网的设备都要有一个网卡，而每个网卡都要有一个独一无二的mac地     

     址，以用于计算机之间的通信。以太网协议采用广播的形式传输。

     （3）网络层

为了信息能够准确的传送，引入一套新的地址来区分不同的广播子网，就是网络地址

  ip协议：

     规定网络地址协议为ip协议，它的地址称为ip地址，由32位二进制表示，通常写成十进制的形式，范围

     是0.0.0.0-225.225.225.225

ip之地分为两部分

     网络部分：标识子网

     主机部分：标识主机

  子网掩码：

     所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数

     字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0，有了子网掩码，就能够判断任意两个ip地址是否处于

     同一个子网。

  ip数据包

     ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分

     head：长度为20到60字节

     data：最长为65,515字节。

  而以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割

  成几个以太网数据包，分开发送了。

  arp协议

     arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址

     （4）传输层

  tcp协议：

     可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据

     包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。

  udp协议：

     不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

     （5）应用层

     TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规

     定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。 

     （6）socket

     socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应

     用层调用已实现进程在网络中通信。

二.网络通信实现

  想实现网络通信，每台主机需具备四要素

     本机的IP地址

     子网掩码

     网关的IP地址

     DNS的IP地址

  获取这四要素分两种方式

     1.静态获取

     即手动配置

     2.动态获取

     通过dhcp获取

三.网络通信流程

  1.本机获取；获取本机的ip地址、子网掩码、网关ip地址、DNS的ip地址。

  2.打开浏览器，访问域名

  3.dns协议

  4.HTTP部分的内容

  5.TCP协议

  6.ip协议

  7.以太网协议

最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地

址，接收方网关的MAC地址（通过ARP协议得到）。

经过多个网关的转发，目标服务器收到http请求再做出http响应，通过tcp协议发送回来。

本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来

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