网络原理初识（1）

一、网络发展史

1、独立模式

    计算机之间相互独立，如图：

2、网络互联

    随着时代的发展，越来越需要计算机之间的相互通信，共享软件和数据，即多个计算机协同工作完成业务，就有了网络互连。

    网络互连：将多个电脑连接在一起，完成数据共享·。

    数据共享的本质就是**网络数据传输**，即计算机通过网络进行传输数据，也称为**网络通信**

3、局域网LAN

    局域网，即Local Area NetWork，简称LAN。

    Local表示本地的，局域网也是私有网络。局域网内的主机可以方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间没有建立连接是无法进行通信的。

局域网组建的方式

1、基于网线直连

    如图：

    这个图有点小问题，主流的电脑都是只有一个网口，但也有些电脑是有2个甚至4个网口的（软路由）。

2、基于集线器组建

    如图：

    把一个网口扩展出多个，但是，扩展出来的网口彼此之间可能会“打架”。传输数据时，同一时刻，多个主机传输同一数据，不能成功，只能一个主机传输成功。

3、基于交换机组建

    交换机上的所有口都是等价的，电脑可以连到任意口上，就构成了局域网

    如图：

4、基于交换机和路由器组建

    路由器：俗称WiFi / 猫，路由器上的口分为两种：

            WAN口：接运营商给你的网线

            LAN口：要构成局域网的电脑都连到LAN口

    猫：调制解调器，之前用电话线上网的时候，猫把电话线中模拟信号转成以太网的数字信号

    光猫：把光纤中的光信号转成以太网的电信号。

    如图：

    如图上所示，交换机的口就只能连电脑设备吗，其实不然，交换机还能连交换机；可以理解为交换机能够对路由器现有的端口进行扩展，而交换机还能连交换机。基于上述结构，就构成了庞大的网络结构。

    交换机下面还能再接路由器，路由器下面再接交换机，理论上是可以无限延伸的，当今的网络就是这么构造出来的。

    一个常见笔试题：交换机和路由器的区别（简单介绍）

    路由器是工作在 网络层；交换机是工作在 数据链路层

4、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，在物理层上组成很大范围网络，就形成了广域网。广域网内的局域网都属于其子网。

    如图：

    如果有北,中,南分公司,甚至海外分公司,这些分公司以专线方式连接起来,即称为"广域网".

    如果属于全球化的公共型广域网,则称为互联网(又称公网,外网),属于广域网的一个子集.

    有时在不严格的环境下说的广域网,其实是指互联网.

    所谓"局域网"和"广域网"只是一个相对的概念. 

二、网络通信基础

1、IP地址

    描述了一个设备在网络上的位置，和生活中的地址不同，计算机是通过数字描述地址的：IP地址。

    IP地址本质上是32位，4个字节的整数。

    为了方便表示，往往把IP地址表示成 “点分十进制” 的方式。使用3个 **. ** ,把4个字节分成4个部分，每个部分1个字节，取值范围：0~255，如图：

2、端口号

    描述了一个主机使用了哪些程序，有了IP地址，可以确定主机在网络的地址，但是一个主机可能会使用很多应用程序，主机接受到网络数据就需要区分出是交给哪个程序使用数据。简单说：端口号用于定位主机中的进程

    每个程序进行网络通信过程中，都需要一个端口号（可能是用户手动指定的，也可能是系统自动分配的）。

    同一个主机上，程序之间使用的端口号不能冲突（端口号也是一个整数）。

    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。

    进行一次网络通信时，涉及到的IP地址和端口其实各有两个，类似网上购物，描述了从哪来，到哪去的问题。

    收件地址 ——> 目的IP地址

    收件人     ——> 目的端口

    发件地址  ——> 源IP地址

    发送人     ——> 源端口

3、认识协议

    一种通信过程的约定，发送方和接受方需要提前商量好，数据的格式，才能确保两者能进行沟通。

    协议(protocol)**最终体现为在网络上传输的数据包的格式**

    两个的计算机进行通信时，这两个计算机可能出自不同的厂商，为了确保计算机直接能够相互通信，就要计算机遵守相同的网络协议。

    协议就是一种约定，确保不同的厂商生产的设备能相互沟通、配合。

    类似换灯泡，灯泡有很多种，很多厂商生产出来，不同的厂商生产出的灯泡形状可能会各不相同，但是为了能和家里的灯座规格匹配上，就会统一每个厂商做的灯泡和灯座的规格，确保买的灯泡能装在家里的灯座上，这也是一种协议，是一种约定。

4、五元组

在TCP/IP协议中,用五元组来标识一个网络通信:

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.

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