【JavaEE】——初始网络原理
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目录
一：局域网
1：概念
局域网Local Area Network 简称LAN
局域网是本地，局部组建的一种私有网络
二：局域网的连接方式
1：网线直连
2：集线器组建
意识把一个网口扩展成多个，但扩展出来的多个网口彼此间会影响。而交换机则不会出现这种情况
3：交换机组建
交换机上所有的口都是一样的，连上的电脑就构成了局域网那个
4：基于交换机和路由器组建
路由器：就是我们常说的wifi、猫。上面有两种接口——WAN和LAN，
WAN口：WAN口接运营商给的网线
LAN口：构成局域网的电脑连到LAN口
路由器下面的LAN口还可以继续接交换机，（即对现有的路由器的端口进行扩展）交换机还能再接路由器，层层套娃
二：广域网
1：概念
广域网，Wide Area Network 简称WAN
通过路由器，把多个局域网连接起来，（可以理解成事几个局域网的集群），内部的局域网属于广域网的子网。
2：交换机和路由器的区别（面试）
路由器工作在网络层，交换机工作在数据链路层。
三：网络通信
1：IP地址
描述一个设备在网络上的位置，32位二进制数——由4个字节组成
用“点分十进制”方式表示——三个点分割开4个字节
2：端口号
描述主机上的每一个应用程序都有一个不同的整数端口号
主机收到网络数据之后，通过端口号来确定，把这段数据交给哪个应用程序使用。
3：通信所用端口
在一次网络通信过程中，涉及到的IP和端口，其实各有两个。
收件人地址——目的IP
收件人电话——目的端口
发件人地址——源IP
发件人电话——源端口
四：协议
通信过程中的一种约定，发送方和接收方提前约定好数据的格式，这样双方才能正确的沟通（就像电报，摩斯密码）
尽管双方的计算机不是同一个厂商生产的，但是在同一种协议下，两者能进行相互配合
五：五元组
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
标识源主机中该次通信发送数据的进程
3：目的IP
标识目的主机
4：目的端口号
标识目的主机中该次通信接收数据的进程
5：协议号
标识发送进程和接受进程双方约定的数据格式
六：协议分层
实际中，协议涉及到非常多的细节，庞大又复杂，不利于维护和更新。
于是我们就把协议进行了拆分——协议分层。
1：概念
上层协议会调用下层协议，下层协议给上层协议提供服务。只有相邻层次的协议可以沟通，不能跨层调用
2：优点
（1）上层协议直接使用下层协议，无需了解下层协议的细节
（2）某一层协议进行替换后，对其它层没有影响
（相当于下层协议内部怎么实现的，不用管，只要下层把协议封装好提供给上层一个接口就行了，好比我们写代码中调用函数的方法，只要达到目的就行，管你方法内部是怎样一个逻辑算法）
3：TCP/IP五层网络协议
（以下为通俗理解）OSI网络协议是大佬们搞出来的协议分层（共七层），但是实际开发中用不了那么多层，就简化成了五层也就是下图中的TCP/IP（这五层中，除了应用层，其它四层在计算机中都已经内置好了，作为程序员我们能影响到的就是应用层）
（1）应用层
传输的数据在应用程序中怎么使用
（2）传输层
关注网络数据包的起点和终点，从哪里来要到哪里去，端和端之间的传输
（3）网络层/互联网层
关注起点和终点之间，走哪条路，传输路径的规划
（4）数据链路层/网卡层
负责两个相邻节点之间的传输细节
（5）物理层/硬件
通信过程中的基础设施，都是一些硬件啥的
4：设备所在层级
以下谈到的设备都是“经典”的，现实中的路由器和交换机功能更复杂和强大
主机：操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容，也即是TCP/IP的下四层
路由器：实现了网络层到物理层，TCP/IP的下三层（主要工作在网络层）
交换机：实现从数据链路层到物理层，TCP/IP的下两层（主要工作在数据链路层）
集线器：实现了物理层
七：封装（数据发送过程）
注：封装和分用时网络传输数据过程中，最核心的流程
数据传输常用的单词
假设现在应用A要给应用B发送数据，发送过程主要操作为A
1：应用层
在应用层，应用数据包会根据应用层数据协议进行构造，再由应用程序调用操作系统的API，把数据包发给传输层
2：传输层
传输层会把应用层发过来的数据包，再构造成一个传输层数据包，此处构造遵循的协议，主要就是：TCP和UDP
假设用UDP协议——UDP数据包=UDP报头（header）+载荷（payload）
UDP报头：承载一些关键的用来转发数据的信息，最重要的信息就是源端口和目的端口
添加报头的过程就是对数据包进行封装成API
3：网络层
网络层涉及到最核心的协议，IP协议
同样，网络层调用传输层封装好的API，拿到UDP数据包，在IP（主要）协议的基础山，对数据包添加上报头，构造成一个IP数据包。
IP报头：承载一些辅助转发的关键信息，最关键的信息就是源IP和目的IP了
4：数据链路层
数据链路层涉及到最核心的协议，以太网
注：以太网就是我们日常中见到的有线网络，用到的网线也叫做“以太网线”，用到的网口叫做“以太网口”，用到的交换机叫做“以太网交换机”
以太网数据帧：以IP数据包为一个整体，在头和尾分别加上以太网帧头和以太网帧尾
5：物理层
物理层拿到以太网数据帧之后，把二进制这样的数据，转化为光信号、电信号、电磁波等进行发送
八：分用（数据接收过程）
假设现在应用A要给应用B发送数据，接受过程主要操作为B
1：物理层
B的物理层接收到信号后，把信号转换为二进制数据，得到一个以太网数据帧，把这个帧交给数据链路层处理
2：数据链路层
数据链路层按照以太网的格式，来解析，去除载荷，再交给上层协议
3：网络层IP协议
按照IP协议的格式进行解析，取出载荷，再交给上层协议
4：传输层UDP协议
按照UDP协议格式来解析，取出载荷，再交给上层协议
5：应用层
按照应用层相应的应用协议解析数据
九：经典交换机的封装分用
①交换机，拿到信号，进行二进制解析后，把以太网数据帧交给数据链路层
②数据链路层 解析：一方面取出载荷部分，一方面解析帧头中的信息，这并添加新的帧头帧尾构造出新的以太网数据帧
③传输给物理层，物理层在发送出去
十：经典路由器的封装分用
比交换机多了一层协议
①物理层拿到信号，转化成二进制以太网数据包，发给数据链路层
②数据链路层，解析拿到载荷，发给网络层
③网络层根据IP协议解析报头，取出载荷，重新封装，发送给数据链路层
④数据链路层加上帧头帧尾，发送给物理层
⑤物理层把二进制数据包转换为信号发送出去
原文地址：https://blog.csdn.net/2301_80133875/article/details/142728484
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