3、网络协议

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一、何为互联网协议?

英语成为世界上所有人通信的统一标准,如果把计算机看成分布于世界各地的人,那么连接两台计算机之间的internet实际上就是一系列统一的标准,这些标准称之为互联网协议,互联网的本质就是一系列的协议,总称为‘互联网协议’(Internet Protocol Suite).

互联网协议的功能:定义计算机如何接入internet,以及接入internet的计算机通信的标准。


 

二、tcp/ip五层协议

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。学习python开发的只需要了解五层协议即可。

每层都运行特定的协议,越往上越靠近用户,越往下越靠近硬件。


 

三、物理层

物理层由来:计算机之间要想要相互交互,就必须接入internet,言外之意就是计算机之间必须完成组网。

物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0。


 

四、数据链路层

数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思 

数据链路层的功能:定义了电信号的分组方式

以太网协议(ethernet):早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet。

ethernet规定:

  一组电信号构成一个数据包,叫做‘帧’;

  每一数据帧分成:报头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

mac地址:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址。每块网卡都是世界上唯一的mac地址,长度为48位2进制,通常由12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)。有了mac地址,同一网络内的两台主机就可以通信了(一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址)ethernet采用最原始的方式,广播的方式进行通信,即计算机通信基本靠吼。


 

五、网络层

网络层由来:有了ethernet、mac地址、广播的发送方式,计算机就可以彼此通信了,但是我们需要找出一种方法来区分哪些计算机属于同一域,如果是就采用广播的方式发送,如果不是,就采用路由的方式(向不同广播域/子网分发数据包)。

网络层功能:引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址。

IP协议:规定网络地址的协议叫ip协议,它定义的地址称之为ip地址,广泛采用的版本ipv4,它规定网络地址由32位2进制表示;范围0.0.0.0-255.255.255.255;一个ip地址通常写成四段十进制数。

网络地址:使用ip大致和子网掩码我们就可以按位相与运算(两个数位都为1,运算结果为1,否则为0)得出网络地址。从网络地址我们就能判断,任意两个IP地址是否处在同一个子网络。

ARP协议:通信是基于mac的广播方式实现,计算机在发包时,获取自身的mac是容易的,如何获取目标主机的mac,就需要通过arp协议。广播的方式发送数据包,获取目标主机的mac地址。


 

六、传输层

传输层的由来:网络层的ip帮我们区分子网,以太网层的mac帮我们找到主机,然后大家使用的都是应用程序,你的电脑上可能同时开启qq,视频等多个应用程序,那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机,如何标识这台主机上的应用程序,答案就是端口,端口即应用程序与网卡关联的编号。(端口范围0-65535,0-1023为系统占用端口) 

传输层功能:建立端口到端口的通信。

tcp协议

  要了解三次握手和四次挥手。

   client为客户端,server为服务端。

  三次握手即为:请求=>回应/请求=>回应

  四次挥手即为:请求=>回应=>请求=>回应

udp协议

udp协议与tcp协议的区别就是传输数据不需要相互请求直接传输。

优点:速度快。

缺点:不负责任,如果传输失败数据便丢失。


 

七、应用层

应用层由来:用户使用的都是应用程序,均工作于应用层,互联网是开发的,大家都可以开发自己的应用程序,数据多种多样,必须规定好数据的组织形式 应用层功能:规定应用程序的数据格式。

例: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”。

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posted @ 2017-07-14 15:51  布吉岛丶  阅读(458)  评论(0编辑  收藏  举报