圖解TCP/IP 學習筆記（一）

文章目錄

• 圖解TCP/IP 學習筆記（一）
• • 網絡基礎知識
  • • 1.3協議
    • 1.4協議的規定
    • 1.5協議分層與OSI參考模型
    • 1.6 OSI參考模型通信處理舉例
    • 1.7傳輸方式的分類
    • • 1.7.1 面向有連接型和面向無連接型
      • 1.7.2 電路交換與分組交換
      • 1.7.3 根據接收端數量分類
    • 1.8地址
    • • 1.8.1 唯一性
      • 1.8.2 層次性
    • 1.9 網絡的構成要素（連接計算機的硬件設備）
    • • 1.9.1 通信媒介與數據鏈路
      • 1.9.2 網卡 NIC network information center
      • 1.9.3 中繼器 Repeater
      • 1.9.4 網橋/2層交換機
      • 1.9.5 路由器/3層交換機
      • 1.9.6 4~7層交換機
      • 1.9.7 網關
    • 1.10 現代網絡實態

網絡基礎知識

1.3協議

CPU調度執行每個程序；OS是一種基礎軟件，TCP/IP協議的處理很多情況下以及內嵌到具體的OS中。OS采用CPU時間片輪轉機制，讓多個程序同時運行——多任務調度，TSS中就是這個

1.4協議的規定

TCP/IP是IETF推進的協議，非ISO制定的，屬于業界標準（非國家公共機構所制定的標準）。

協議是通過軟件編碼實現的

1.5協議分層與OSI參考模型

OSI協議是基于OSI參考模型，界定每個階層的協議和階層之間接口相關的標準，讓異構的計算機之間能夠相互通信。

傳輸層只在雙方通信節點上處理，網絡層負責尋址、路由選擇

1.6 OSI參考模型通信處理舉例

通信傳輸實際上是通過物理的傳輸介質實現的，數據鏈路層就是在這些通過傳輸介質互連的設備之間進行數據處理。

采用MAC地址，目的是為了識別連接到同一個傳輸介質上的設備。

網絡層和DL層都是基于目標地址將數據發送給接收端，但是網絡層負責將整個數據發送給最終目標地址，DL只負責發送一個分段內的數據。

1.7傳輸方式的分類

1.7.1 面向有連接型和面向無連接型

面向有連接型：在通信前后，專門進行建立和斷開連接的處理。分組交換、電路交換都有。

面向無連接型：采用分組交換的情況更多。

連接：在DL層，指物理的、通信線路的連接；傳輸層，負責創建與管理邏輯上的連接。

1.7.2 電路交換與分組交換

TCP/IP是分組交換技術。

電路交換用于電話網，獨占，交換機主要負責數據的中轉處理。這個在電話的撥通原理可見。

分組交換，令蓄積交換，數據分組發給路由器，路由器收到這些后緩存到緩沖區，再轉發給目標PC（先進先出的順序）。計算機與路由器之間，路由器與路由器之間通常只有一條通信線路，是共享線路。

1.7.3 根據接收端數量分類

單播 Unicast 一對一通信

廣播 Broadcast 一對多，典型例子是電視播放。對的是同一數據鏈路內的所有計算機

多播 Multicast 廣播的一個限定子集，一對多

任播 Anycast 從目標主機群中選擇一臺最符合網絡條件的為目標主機，在實際網絡中的應用有DNS根域名解析服務器

1.8地址

1.8.1 唯一性

1.8.2 層次性

MACbp地址和IP地址都有唯一性，IP地址才有層次性。

MAC尋址參考的：地址轉發表；IP尋址參考：路由控制表。

MAC地址有設備的制造廠商針對每塊網卡進行分別制定。

MAC地址真正負責最終通信的地址，IP地址用于尋址

IP如何實現分層，跟IP的格式對應，網絡號+主機號

1.9 網絡的構成要素（連接計算機的硬件設備）

1.9.1 通信媒介與數據鏈路

計算機之間通過電纜相互連接

數據鏈路的傳輸速率由媒介決定，理論上恒定不變。傳輸速率就是帶寬 bps

主機之間實際的傳輸速率叫做吞吐量，吞吐量也衡量主機的CPU處理能力，網絡的擁堵程度，報文中數據字段的占有份額等信息。

1.9.2 網卡 NIC network information center

集成了連接局域網功能的設備，有時候會被集成到計算機的主板中，有時可以單獨插入擴展槽使用。

計算機必須具備能夠接入無線網的NIC才能保證連接到網絡。

1.9.3 中繼器 Repeater

物理層面上延長網絡的設備。中繼器對電纜傳過來的電/光信號進行波形調整和放大再傳給另一個電纜。只負責將電信號轉換為光信號，因此不能在傳輸速度不同的媒介之間轉發。如果DL層有錯誤，中繼器仍然轉發數據。

多口中繼器是集線器，hub。每個端口都可以作為一個中繼器。

1.9.4 網橋/2層交換機

DL層連接兩個網絡。能夠識別DL層的數據幀，不限制連接網段的個數

網橋能夠通過地址自學機制和過濾功能控制網絡流量。（eg,.CRC糾錯）這個地址是MAC地址，針對NIC分配的具體地址

交換集線器，是具有網橋功能的hub，每個端口能提供網橋的功能。

1.9.5 路由器/3層交換機

網絡層連接兩個網絡，并對分組報文進行轉發。根據IP地址進行處理。

路由器還可以分擔網絡負荷

1.9.6 4~7層交換機

處理傳輸層-應用層的數據。帶寬控制、負載均衡器、廣域網加速器、特殊應用訪問加速、防火墻等

1.9.7 網關

代理服務器 Proxy server是一種鬼王棺，客戶端與服務器無需在網絡層直接通信，而是從傳輸層到應用層對數據和訪問進行各種控制和處理。

1.10 現代網絡實態

13年的書了，感覺分支就是對應的這兩學期的幾門課，計算機網絡、移動通信，etc.

移動通信中的基地相當于網絡的接入層，基站收集的通信請求匯集到控制中心——接入到互聯通信控制中心的主干網

數據中心由大型服務器、存儲以及計算機網絡構成，內部的網絡分布著3層交換機和高速路由器。數據中心是一種托管主機服務的方式，提高響應速度。

利用虛擬化技術，根據使用者的情況動態調整必要資源的機制被稱作”云“。虛擬化技術，使用軟件將服務器、存儲設備、網絡等物理設備虛擬化，按需分配的服務

算機網絡構成，內部的網絡分布著3層交換機和高速路由器。數據中心是一種托管主機服務的方式，提高響應速度。

利用虛擬化技術，根據使用者的情況動態調整必要資源的機制被稱作”云“。虛擬化技術，使用軟件將服務器、存儲設備、網絡等物理設備虛擬化，按需分配的服務

總結

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