计算机网络基础知识总结
计算机网络基础知识总结 1. 网络层次划分 2. OSI 七层网络模型 3. IP 地址 4. 子网掩码及网络划分 5. ARP/RARP 协议 6. 路由选择协议 7. TCP/IP 协议 8. UDP 协议 9. DNS 协议 10. NAT 协议 11. DHCP 协议 12. HTTP 协议 13. 一个举例 计算机网络学习的核心内容就是网络协议的学习。 网络协议是为计算机网络 中进行数据交换而建立的规则、 标准或者说是约定的集合。因为不同用户的数据 终端可能采取的字符集是不同的，两者需要进行通信，必须要在一定的标准上进 行。一个很形象地比喻就是我们的语言，我们大天朝地广人多，地方性语言也非 常丰富，而且方言之间差距巨大。A 地区的方言可能 B 地区的人根本无法接受， 所以我们要为全国人名进行沟通建立一个语言标准，这就是我们的普通话的作 用。同样，放眼全球，我们与外国友人沟通的标准语言是英语，所以我们才要苦 逼的学习英语。 计算机网络协议同我们的语言一样，多种多样。而 ARPA 公司与 1977 年到 1979 年推出了一种名为 ARPANET 的网络协议受到了广泛的热捧，其中最主要的 原因就是它推出了人尽皆知的 TCP/IP 标准网络协议。 目前 TCP/IP 协议已经成为 Internet 中的“通用语言”，下图为不同计算机群之间利用 TCP/IP 进行通信的 示意图。 1. 网络层次划分 为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信， 以便在更大的范围内建 立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在 1978 年提出了“开放系统互联参考模 型” ， 即著名的 OSI/RM 模型 （Open System Interconnection/Reference Model） 。 它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层 （Physics Layer） 、 数据链路层 （Data Link Layer）、网络层（Network Layer）、 传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）、应用层（Application Layer）。其中第四层完成数据传送服务，上面 三层面向用户。 除了标准的 OSI 七层模型以外，常见的网络层次划分还有 TCP/IP 四层协议 以及 TCP/IP 五层协议，它们之间的对应关系如下图所示： 2. OSI 七层网络模型 TCP/IP 协议毫无疑问是互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任 何和互联网有关的操作都离不开 TCP/IP 协议。不管是 OSI 七层模型还是 TCP/IP 的四层、五层模型，每一层中都要自己的专属协议，完成自己相应的工作以及与 上下层级之间进行沟通。 由于 OSI 七层模型为网络的标准层次划分，所以我们以 OSI 七层模型为例从下向上进行一一介绍。 1）物理层（Physical Layer） 激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程 特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说，物 理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。物理层记住两个重要的设备名 称，中继器（Repeater，也叫放大器）和集线）数据链路层（Data Link Layer） 数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务， 其最基本的服 务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。 为达到这一 目的， 数据链路必须具备一系列相应的功能， 主要有： 如何将数据组合成数据块， 在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如 何控制帧在物理信道上的传输， 包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使 与接收方相匹配； 以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释 放的管理。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。 该层的作用包括： 物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。 有关数据链路层的重要知识点： 1 2 数据链路层为网络层提供可靠的数据传输； 基本数据单位为帧； 3 主要的协议：以太网协议； 4 两个重要设备名称：网桥和交换机。 3）网络层（Network Layer） 网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送， 具体功能包括寻址和 路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络 中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层，那就是“路径 选择、路由及逻辑寻址”。 网络层中涉及众多的协议，其中包括最重要的协议，也是 TCP/IP 的核心协 议——IP 协议。IP 协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP 协 议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与 IP 协议 配套使用实现其功能的还有地址解析协议 ARP、逆地址解析协议 RARP、因特网报 文协议 ICMP、因特网组管理协议 IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行 总结，有关网络层的重点为： 1 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现 拥塞控制、网际互连等功能； 2 基本数据单位为 IP 数据报； 3 包含的主要协议： IP 协议（Internet Protocol，因特网互联协议）; ICMP 协议（Internet Control Message Protocol，因特网控制报文协议）; ARP 协议（Address Resolution Protocol，地址解析协议）; RARP 协议（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析协议）。 4 重要的设备：路由器。 4）传输层（Transport Layer） 第一个端到端， 即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端 到端的、可靠的或不可靠
