计算机网络基本理论-9.15
一、计算机网络基本理论
1.什么是网络
- 实现计算机数据的传输媒介
- 网络本身不会产生数据，应用程序产生数据，由网络转发
2.计算机数据传输发展历程
-
移动存储设备 → 一对一（工作组，working group） → 客户端服务器端架构 C/S一对多
工作组没有拓展性，且无法实现跨网络通信
客户端服务器端架构连接数量仍有限
局域网→城域网→广域网→internet网
3. 计算机网络组成部分
①.终端系统
- 各种接入网络的设备
②.中间系统
- 集线器
- 一层设备
- 半双工模式（不能同时接收和发送）
- 低带宽且共享（10M）
- 无任何地址
- 通过数据泛洪进行转发数据
由集线器链接的区域叫做冲突域，可以用CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测机制避免冲突（不完全规避）。
集线器：总线型网络拓扑
- 交换机
- 二层智能设备
- 全双工（同时接收和发送）
- 数万兆独享带宽
- 可识别MAC地址，实现单播转发
- 分割冲突域
- 接口多，拓展性强
由交换机链接的区域叫做广播域，MAC地址缓存表记录300秒，对于经过交换机的数据来说，第一次是广播，仍是泛洪转发，待记录MAC地址后变成单播
交换机：星型网络拓扑
- 路由器
- 三层智能设备
- 接口较少，通常放在主干链路，通过光纤连接
- 可识别IP地址，支持VPN等技术
- 分割广播域
- 防火墙
- 三层及以上设备
- 隔离网络报文，实现网络设备间通信安全
③.传输介质
双绞线、光纤、同轴电缆、串行线缆、无线电磁波（必备）
二、数据封装
1.网络是如何转换传输数据的？
- 传输介质网线传的是电信号，光纤传的是光信号。我们传递的所有数据，刚开始都是数字信号，会通过操作系统，把它打成二进制数据流，再通过线缆传到设备里。而网络设备会通过数据封装，往新的设备里去传，最终会传到对端终端里。
(1).应用程序（APP）产生数据流，会被操作系统改变为bit，最终转变为光信号或电信号；
(2).应用程序产生的数据，不能直接转发到互联网，网络太庞大，很多计算机、路由器，交换机等；
(3).需要进行数据封装才能在网络中进行传递（给纯数据部分写上地址就叫数据封装）。
2.数据封装过程
- 二层封装（原MAC地址、目的MAC地址）
- 三层封装（原IP地址、目的IP地址）
- 四层封装（原端口、目的端口）
- 七层封装（数据表示方法）
数据封装结构：
- 二层协议：Ethernet2（以太网2协议）
- 三层协议：IPV4
- 四层协议：TCP
- 七层协议：HTTP
- 帧校验序列：FCS
| 纯数据部分 | 地址信息 |
|---|---|
| 数据载荷 | 数据报头 |
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