网络原理初识一＞网络基本的概念, 网络如何转发
目录：
一.网络基本的概念：
二. 封装和分用 (网络转发)：
一.网络基本的概念：
1..局域网 (LAN)：
局域网，即 Local Area Network，简称LAN。 Local 即标识了局域网是本地，局部组建的⼀种私有网络。 局域网内的主机之间能方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间在没有连接的情况 下，是无法通信的。 一般基于交换机和路由器组建
2.广域网 (WAN)：
⼴域⽹，即 Wide Area Network，简称WAN。 通过路由器，将多个局域⽹连接起来，在物理上组成很⼤范围的⽹络，就形成了⼴域⽹。⼴域⽹内部 的局域⽹都属于其⼦⽹。
3.IP地址：
IP地址主要⽤于标识⽹络主机、其他⽹络设备（如路由器）的⽹络地址。简单说，IP地址⽤于定位主机的⽹络地址。 就像我们发送快递⼀样，需要知道对方的收货地址，快递员才能将包裹送到目的地。
3.端⼝号：
概念 在⽹络通信中，IP地址⽤于标识主机⽹络地址，端⼝号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。 简单说：端⼝号⽤于定位主机中的具体进程。 类似发送快递时，不光需要指定收货地址（IP地址），还需要指定收货⼈（端⼝号）。 格式 端⼝号是0~65535范围的数字，在⽹络通信中，进程可以通过绑定⼀个端⼝号，来发送及接收⽹络数 据。
4.协议：
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。 协议（protocol）最终体现为在⽹络上传输的数据包的格式。(我们学习网络主要就是学习各种协议)
协议分层：网络通信非常复杂，所以我们把一个大的协议拆分成若干个小的，功能单一的协议所以协议会分很多层，各自管好各自的功能，实现上层协议调用下层协议，下层协议为上层协议提供服务
分层的好处：
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。
5.五元组
在TCP/IP协议中，用五元组来标识一个网络通信(实现一次网络通信离不开以下元组)：
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：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式
6. OSI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；
这一套分层只在教科书上，太复杂我们把它为TCP/IP五层（或四层）模型
7.TCP/IP五层（或四层）模型：
具体解释：
物理层：规定了网络通信一些硬件设施符合的要求 (网线，WiFi，光猫......)
数据链路层：完成两个相邻节点设备之间如何通信的 (网线把电脑和路由器/交换机连接起来)
网络层：两个任意设备之间如何通信 (之间可以隔着很多路由器和交换机)
传输层：也是两个任意设备之间如何通信，但是不考虑中间隔着多少个设备
应用层：Java程序员操作最多的层，关注怎么使用和应用程序直接相关。
注：这里也可以把物理层和数据链路层看作一个整体，因为这两层都直接于硬件设备直接相关
2. 封装和分用：
以下简述，实现一次网络通信的基本流程：通过QQ发一个简单的信息来叙述
封装：
第一步：应用层：
应用层获取用户输入，构造一个应用层数据包，这个应用层数据包就会遵守应用层的协议 (这个协议一般都是开发者自己自定义的)
数据包在发送和接收的时候，会涉及序列化，和反序列化；
序列化：把这个结构体的数据包，转化为字符串或者bit流的方式 (网络传输实际上就是0，1或者光电信号的方式传输)
第二步传输层：
应用程序调用传输层提供的API，把数据传输给传输层，传输层拿到数据后，构造传输层数据报，传输层主要协议TCP/UDP
注：数据报一般等于，报头+载荷
报头：该数据包的一些属性，比如TCP的端口，窗口大小等等。
载荷：拼接上的，一层的数据包
第三步网络层：
传输层继续调用网络层的API，把传输层的数据包交给网络层，网络层继续进行处理
第四步数据链路层：
IP协议继续调用数据链路层的API，把网络层的数据包交给数据链路层，数据链路层核心协议“以太网”，以太网这个协议也会进一步加工无力网络层的数据包。
注意：以太网不光会加上以太网数据报头，还会加上一个帧尾 (帧==报)
第五步物理层：
以太网把数据交给网卡，网卡会把上述的二进制数据，以电信号或者电磁波方式发出去
总结：从上层到下层，要调用下层的API，以上一层的数据包基础上，加上该层协议的报头，这就是封装 (这个封装和面向对象的封装不是一个意思
分用：
数据到达接收方主机，根据相邻层的协议逐层进行解析：
步骤一物理层接收：
数据到达接受对方的网卡，把光电信号还原成二进制，把二进制交给数据链路层
步骤二数据链路层：
数据链路层按照以太网协议进行解析，把报头和报尾取出来，把剩下的载荷往上传输给网络层
步骤三网络层：
网络层拿到数据后，根据IP协议进行解析，把IP报头去掉，剩下的载荷向上传给传输层
步骤四传输层：
传输层拿到数据后，根据TCP协议进行解析，把TCP报头去掉，剩下的载荷向上传给应用层
步骤五应用层：
QQ应用层程序解析，传来的数据，拿到关键信息展示到页面上
总结：封装和分用，是完全相反的过程
面试题：路由器和交换机分别工作在哪一层?
答：路由器工作在网络层
原因：路由器收到数据之后，经过三层转发，网络层，物理层，数据链路层；分别构造：网络层数据包，以太网数据帧，二进制信号进行转发
答：交换机工作在数据链路层
原因：路由器收到数据之后，经过二次转发，物理层解析，数据链路层解析，构造以太网数据帧，和二进制数据进行转发
原文地址：https://blog.csdn.net/robin_suli/article/details/144334920
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