计算机网络基础知识
2017-07-25 10:41
351 查看
--------------------------------------------------------------------------------
OSI（Open System Interconnect ）：开放系统互联，是一个七层的计算机网络模型，
分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
一、什么是互联网OSI模型？
OSI（Open System Interconnection）是指开放式系统互联参考模型。在我们的平常使用的计算机网络中存在众多体系结构，
OSI将网络通信工作分为七层，由高到低依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
如IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构等。
由于体系太多，为了能够解决不同网络之间的互联问题，国际标准化组织制定了这个OSI模型。
二、数据如何各层之间传输？
物理层，数据链路层，网络层属于OSI模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路，
传输层，会话层，表示层和应用层是OSI模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。
每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，
而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。
当然，并不是所有通信都是要经过OSI的全部七层，
如物理接口之间的转接，只需要物理层中进行即可；
而路由器与路由器之间的连接则只需网络层以下的三层。
-------------------------------------------------------------------------------
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）：
传输控制协议/ 因特网互联协议，是一个四层的计算机网络模型，
分别为：网络接口层、网络层、传输层和应用层。
结合OSI和TCP/IP 产生了一个五层结构，
分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
Internet 就是采用的TCP/IP 协议。
一、TCP握手协议在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。
二、TCP/IP 4 层模型以及每层主要功能描述如下：
应用层（Application Layer）
TCP/IP 组中的应用层综合了OSI应用层、表示层以及会话层的功能。
因此，在TCP/IP 结构中，传输层以上的任何过程都称之为应用。
在TCP/IP中，使用套接字（socket）和端口描述应用程序通信路径。
大多数应用层协议与一个或多个端口号相关联。
传输层（Transport Layer）
TCP/IP结构中包含两种传输层协议。
其一传输控制协议（TCP），确保信息传输过程。
其二用户数据报协议（UDP），直接传输数据报，而不需要提供端对端可靠校验。
两种协议对应不同的应用具有各自功能。
网络层（Network Layer）
TCP/IP网络层中的主要协议是网际协议（IP）。
所有网络层以下或以上的各层通信在跨越TCP/IP 协议栈时，都必须通过IP 完成。
此外，网络层还包含部分支持性协议，如ICMP，实施和管理路由过程。
网络访问层（Network Access Layer）
在TCP/IP 结构中，网络访问层由数据链路层和物理层合并而成。
TCP/IP 网络访问层并没有重新定义新标准，而是有效利用原有数据链路层和物理层标准。
很多RFC 中描述了IP 如何使用数据链路协议并作为其接口界面，
如以太网、令牌环、FDDI、HSSI 和ATM 等。
物理层中规定了硬件通信属性，但它不直接作为网络层及以上层的TCP/IP 协议的接口。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1、计算机网络的两级构成
通信子网：物理通信线路和网络互连设备
资源子网：用户机和服务器
2、接口、协议和服务
接口：下层向上层提供的原语操作
协议：同一层之间，通信双方进行信息交换必须遵守的规则
服务：不同层之间交换信息必须遵守的规则
3、OSI七层模型
自顶向下：
应用层：提供网络应用协议
表示层：为用户提供数据转换和表示服务
会话层：为用户提供会话控制服务（安全认证）
传输层：为用户提供端到端的数据传输服务
网络层：控制通信子网原点到目的点的数据传输（Packet）
数据链路层：在有差错的物理线路上提供无差错的数据传输（Frame）
物理层：在物理线路上传输原始的二进制数据位
4、请你详细地解释一下IP协议的定义，在哪个层上面？主要有什么作用？
TCP与UDP呢？
IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，
它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。
它提供网间连接的完善功能，包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。
IP是网络层协议，工作在数据链路层的上面。
IP协议的作用就是向传输层（TCP层）提供统一的IP包，
即将各种不同类型的MAC帧转换为统一的IP包，
并将MAC帧的物理地址变换为全网统一的逻辑地址（IP地址）。
这样，这些不同物理网络MAC帧的差异对上层而言就不复存在了。
正因为这一转换，才实现了不同类型物理网络的互联。
TCP和UDP都是传输层协议.
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，
在收发数据前，必须和对方建立连接。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。
它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。
5、请问交换机和路由器各自的实现原理是什么？分别在哪个层次上面实现的？
1）路由器可以进行路由转发（就是连接两个不同网段，为两段做翻译）。
交换机不可以进行路由转发（连接数个相同网段的不同主机，减少网内冲突，隔离冲突域）。
增加网速用的集线器（HUB）和交换机的功能相似，但是不能隔离冲突域，所以是共享带宽。
2）因为以上，所以路由器不可以转广播包，可以隔离广播域。
3）交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层
---------------------------------------------------------------------------------
1、详细解释一下IP 协议的定义，在哪个层上面，主要有什么作用？
TCP 和UDP 呢？
IP 协议是网络层的协议，它是为了实现相互连接的计算机进行通信设计的协议，
它实现了自动路由功能，即自动寻径功能。
TCP 是传输层的协议，它向下屏蔽IP 协议的不可靠传输的特性，向上提供一种面向连接
的、可靠的点到点数据传输。
TCP 在可靠性和安全性上等更有保证。
UDP 也是传输层协议，它提供的是一种非面向连接的，不可靠的数据传输，
这主要是有些应用需要更快速的数据传输，
比如局域网内的大多数文件传输都是基于UDP 的。
UDP 在传输速率上更快，开销更小。
2、请问交换机和路由器分别的实现原理是什么？分别在哪个层次上面实现的？
交换机用于局域网，利用主机的MAC 地址进行数据传输，
而不需要关心IP 数据包中的IP 地址，它工作于数据链路层。
路由器识别网络是通过IP 数据包中IP 地址的网络号进行的，
所以为了保证数据包路由的正确性，每个网络都必须有一个唯一的网络号。
路由器通过IP 数据包的IP 地址进行路由的（将数据包递交给哪个下一跳路由器）。
路由器工作于网络层。
由于设备现在的发展，现在很多设备既具有交换又具有路由功能，两者的界限越来越模糊。
3、端口
在网络技术中，端口(Port)大致有两种意思：
一是物理意义上的端口，
比如，ADSL Modem、集线器、交换机、路由器用于连接其他网络设备的接口，如RJ-45端口、SC端口等等；
二是逻辑意义上的端口，
一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等等。
OSI（Open System Interconnect ）：开放系统互联，是一个七层的计算机网络模型，
分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
一、什么是互联网OSI模型？
OSI（Open System Interconnection）是指开放式系统互联参考模型。在我们的平常使用的计算机网络中存在众多体系结构，
OSI将网络通信工作分为七层，由高到低依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
如IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构等。
由于体系太多，为了能够解决不同网络之间的互联问题，国际标准化组织制定了这个OSI模型。
二、数据如何各层之间传输？
物理层，数据链路层，网络层属于OSI模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路，
传输层，会话层，表示层和应用层是OSI模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。
每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，
而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。
当然，并不是所有通信都是要经过OSI的全部七层，
如物理接口之间的转接，只需要物理层中进行即可；
而路由器与路由器之间的连接则只需网络层以下的三层。
-------------------------------------------------------------------------------
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）：
传输控制协议/ 因特网互联协议，是一个四层的计算机网络模型，
分别为：网络接口层、网络层、传输层和应用层。
结合OSI和TCP/IP 产生了一个五层结构，
分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
Internet 就是采用的TCP/IP 协议。
一、TCP握手协议在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。
二、TCP/IP 4 层模型以及每层主要功能描述如下：
应用层（Application Layer）
TCP/IP 组中的应用层综合了OSI应用层、表示层以及会话层的功能。
因此，在TCP/IP 结构中，传输层以上的任何过程都称之为应用。
在TCP/IP中，使用套接字（socket）和端口描述应用程序通信路径。
大多数应用层协议与一个或多个端口号相关联。
传输层（Transport Layer）
TCP/IP结构中包含两种传输层协议。
其一传输控制协议（TCP），确保信息传输过程。
其二用户数据报协议（UDP），直接传输数据报，而不需要提供端对端可靠校验。
两种协议对应不同的应用具有各自功能。
网络层（Network Layer）
TCP/IP网络层中的主要协议是网际协议（IP）。
所有网络层以下或以上的各层通信在跨越TCP/IP 协议栈时，都必须通过IP 完成。
此外，网络层还包含部分支持性协议，如ICMP，实施和管理路由过程。
网络访问层（Network Access Layer）
在TCP/IP 结构中，网络访问层由数据链路层和物理层合并而成。
TCP/IP 网络访问层并没有重新定义新标准，而是有效利用原有数据链路层和物理层标准。
很多RFC 中描述了IP 如何使用数据链路协议并作为其接口界面，
如以太网、令牌环、FDDI、HSSI 和ATM 等。
物理层中规定了硬件通信属性，但它不直接作为网络层及以上层的TCP/IP 协议的接口。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1、计算机网络的两级构成
通信子网：物理通信线路和网络互连设备
资源子网：用户机和服务器
2、接口、协议和服务
接口：下层向上层提供的原语操作
协议：同一层之间，通信双方进行信息交换必须遵守的规则
服务：不同层之间交换信息必须遵守的规则
3、OSI七层模型
自顶向下：
应用层：提供网络应用协议
表示层：为用户提供数据转换和表示服务
会话层：为用户提供会话控制服务（安全认证）
传输层：为用户提供端到端的数据传输服务
网络层：控制通信子网原点到目的点的数据传输（Packet）
数据链路层：在有差错的物理线路上提供无差错的数据传输（Frame）
物理层：在物理线路上传输原始的二进制数据位
4、请你详细地解释一下IP协议的定义，在哪个层上面？主要有什么作用？
TCP与UDP呢？
IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，
它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。
它提供网间连接的完善功能，包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。
IP是网络层协议，工作在数据链路层的上面。
IP协议的作用就是向传输层（TCP层）提供统一的IP包，
即将各种不同类型的MAC帧转换为统一的IP包，
并将MAC帧的物理地址变换为全网统一的逻辑地址（IP地址）。
这样，这些不同物理网络MAC帧的差异对上层而言就不复存在了。
正因为这一转换，才实现了不同类型物理网络的互联。
TCP和UDP都是传输层协议.
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是面向连接的协议，
在收发数据前，必须和对方建立连接。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。
它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。
5、请问交换机和路由器各自的实现原理是什么？分别在哪个层次上面实现的？
1）路由器可以进行路由转发（就是连接两个不同网段，为两段做翻译）。
交换机不可以进行路由转发（连接数个相同网段的不同主机，减少网内冲突，隔离冲突域）。
增加网速用的集线器（HUB）和交换机的功能相似，但是不能隔离冲突域，所以是共享带宽。
2）因为以上，所以路由器不可以转广播包，可以隔离广播域。
3）交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层
---------------------------------------------------------------------------------
1、详细解释一下IP 协议的定义，在哪个层上面，主要有什么作用？
TCP 和UDP 呢？
IP 协议是网络层的协议，它是为了实现相互连接的计算机进行通信设计的协议，
它实现了自动路由功能，即自动寻径功能。
TCP 是传输层的协议，它向下屏蔽IP 协议的不可靠传输的特性，向上提供一种面向连接
的、可靠的点到点数据传输。
TCP 在可靠性和安全性上等更有保证。
UDP 也是传输层协议，它提供的是一种非面向连接的，不可靠的数据传输，
这主要是有些应用需要更快速的数据传输，
比如局域网内的大多数文件传输都是基于UDP 的。
UDP 在传输速率上更快，开销更小。
2、请问交换机和路由器分别的实现原理是什么？分别在哪个层次上面实现的？
交换机用于局域网，利用主机的MAC 地址进行数据传输，
而不需要关心IP 数据包中的IP 地址，它工作于数据链路层。
路由器识别网络是通过IP 数据包中IP 地址的网络号进行的，
所以为了保证数据包路由的正确性，每个网络都必须有一个唯一的网络号。
路由器通过IP 数据包的IP 地址进行路由的（将数据包递交给哪个下一跳路由器）。
路由器工作于网络层。
由于设备现在的发展，现在很多设备既具有交换又具有路由功能，两者的界限越来越模糊。
3、端口
在网络技术中，端口(Port)大致有两种意思：
一是物理意义上的端口，
比如，ADSL Modem、集线器、交换机、路由器用于连接其他网络设备的接口，如RJ-45端口、SC端口等等；
二是逻辑意义上的端口，
一般是指TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等等。
内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理 