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互聯(lián)網(wǎng)是怎么來的？很多先進技術(shù)，都是先軍用，用了之后太香了才逐漸民用~~

互聯(lián)網(wǎng)也是如此，互聯(lián)網(wǎng)之前，可以通過有線/無線，發(fā)電報~~缺點非常明顯，通信鏈路容易被打擊~~于是美國人開始研究，有沒有辦法，能夠搞出一種通信手段，萬一真的收到核打擊了，通信鏈路仍然正常，因此可以發(fā)出指令，進行核反擊，那么需要多搞幾條鏈路

當(dāng)這里的鏈路足夠復(fù)雜的時候，意味著即使整個路徑上，有一部分被摧毀了，仍然有很大可能找到一條能通過去的路~~

那么互聯(lián)網(wǎng)也是如此，從最開始的局域互聯(lián)網(wǎng)，到現(xiàn)在的廣域網(wǎng)，廣域網(wǎng)可以跨區(qū)域進行網(wǎng)絡(luò)通信， 把很多的局域網(wǎng)連接起來，使用更多的路由器，交換機??！

單機階段 => 局域網(wǎng)階段 => 廣域網(wǎng)階段 => 移動互聯(lián)網(wǎng)階段

那么互聯(lián)網(wǎng)中有哪些概念呢？請看下文~~

目錄

文章目錄

一、網(wǎng)絡(luò)互連

1.1 局域網(wǎng)LAN（小范圍）

1.2?廣域網(wǎng)WAN

1.3?之后又進入了移動互聯(lián)網(wǎng)階段，無線聯(lián)網(wǎng)~

二、網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)

2.1 IP地址

2.2 端口號

2.3 協(xié)議

2.4 知名協(xié)議的默認端口

三、協(xié)議分層

? ? ? ? ?3.1?什么是協(xié)議分層

3.2?分層的作用

?四、真正的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

4.1 OSI七層模型

4.2 TCP/IP五層網(wǎng)絡(luò)模型

4.2.1 應(yīng)用層

4.2.2 傳輸層

4.2.3 網(wǎng)絡(luò)層

4.2.4 數(shù)據(jù)鏈路層

4.2.5 物理層

4.2.6?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所在分層

五、封裝&分用

5.1 封裝

5.2 分用

一、網(wǎng)絡(luò)互連

隨著時代的發(fā)展，越來越需要計算機之間互相通信，共享軟件和數(shù)據(jù)，即以多個計算機協(xié)同工作來完成業(yè)務(wù)，就有了網(wǎng)絡(luò)互連。
網(wǎng)絡(luò)互連：將多臺計算機連接在一起，完成數(shù)據(jù)共享。

數(shù)據(jù)共享本質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，即計算機之間通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，也稱為網(wǎng)絡(luò)通信。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連的規(guī)模不同，可以劃分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。

1.1 局域網(wǎng)LAN（小范圍）

一棟樓 或 大學(xué)校園中有限的, 狹小的, 區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò).

局域網(wǎng)，即 Local Area Network，簡稱LAN。
Local 即標識了局域網(wǎng)是本地，局部組建的一種私有網(wǎng)絡(luò)。
局域網(wǎng)內(nèi)的主機之間能方便的進行網(wǎng)絡(luò)通信，又稱為內(nèi)網(wǎng)；局域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間在沒有連接的情況下，是無法通信的。

基于網(wǎng)線直連
把兩個電腦，通過一個網(wǎng)線直連，構(gòu)成局域網(wǎng)~~（局域網(wǎng)聯(lián)機）

以機房為例，多個機器之間可以進行聯(lián)機，這就相當(dāng)于一個局域網(wǎng)

基于交換機也能進行聯(lián)機，這也是局域網(wǎng)

?

• 電腦越多，用網(wǎng)線直連就越復(fù)雜~
• 區(qū)別于集線器：集線器是將一條網(wǎng)線轉(zhuǎn)變成多條網(wǎng)線

?1.2?廣域網(wǎng)WAN

當(dāng)局域網(wǎng)足夠大時，就成了廣域網(wǎng)；即使兩個玩家，天南海北，也可以隨時PK

?廣域網(wǎng)，即 Wide Area Network，簡稱WAN。
通過路由器，將多個局域網(wǎng)連接起來，在物理上組成很大范圍的網(wǎng)絡(luò)，就形成了廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)都屬于其子網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)的組建（通過一些交換機/路由器搭建一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境），其實也是一個專業(yè)性很強的技能——網(wǎng)管（網(wǎng)絡(luò)管理員），不是網(wǎng)吧管理員，而是網(wǎng)絡(luò)管理員！

1.3?之后又進入了移動互聯(lián)網(wǎng)階段，無線聯(lián)網(wǎng)~

智能手機的普及,尤其是小米和華為,從安卓賽道出發(fā)大大的降低了手機的價格成本~~(充話費送手機)

二、網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)互連的目的是進行網(wǎng)絡(luò)通信，也即是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，更具體一點，是網(wǎng)絡(luò)主機中的不同進程間，基于網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
那么，在組建的網(wǎng)絡(luò)中，如何判斷到底是從哪臺主機，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥桥_主機呢？這就需要使用IP地址來標識。

2.1 IP地址

概念
IP地址主要用于標識網(wǎng)絡(luò)主機、其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器）的網(wǎng)絡(luò)地址。簡單說，IP地址用于定位主機的網(wǎng)絡(luò)地址。
就像我們發(fā)送快遞一樣，需要知道對方的收貨地址，快遞員才能將包裹送到目的地。

格式
IP地址是一個32位的二進制數(shù)，通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”（也就是4個字節(jié)），如：
01100100.00000100.00000101.00000110。
通常用“點分十進制”的方式來表示，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數(shù)）。如：192.168.0.136。

3個點，把整個IP分成4個部分，每個部分，1個字節(jié)

命令行輸入ipconfig：

?特殊IP

127.*的IP地址用于本機環(huán)回(loop back)測試，通常是127.0.0.1
本機環(huán)回主要用于本機到本機的網(wǎng)絡(luò)通信（系統(tǒng)內(nèi)部為了性能，不會走網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸），對于開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信的程序（即網(wǎng)絡(luò)編程）而言，常見的開發(fā)方式都是本機到本機的網(wǎng)絡(luò)通信。

IP地址解決了網(wǎng)絡(luò)通信時，定位網(wǎng)絡(luò)主機的問題，但是還存在一個問題，傳輸?shù)侥康闹鳈C后，由哪個進程來接收這個數(shù)據(jù)呢？這就需要端口號來標識。

2.2 端口號

概念
在網(wǎng)絡(luò)通信中，IP地址用于標識主機網(wǎng)絡(luò)地址，端口號可以標識主機中發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的進程。簡單說：端口號用于定位主機中的進程。
類似發(fā)送快遞時，不光需要指定收貨地址（IP地址），還需要指定收貨人（端口號）。

格式
端口號是0~65535范圍的數(shù)字，在網(wǎng)絡(luò)通信中，進程可以通過綁定一個端口號，來發(fā)送及接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

注意事項
兩個不同的進程，不能綁定同一個端口號，但一個進程可以綁定多個端口號。

一個進程啟動后，系統(tǒng)會隨機分配一個端口（啟動端口）
程序代碼中，進行網(wǎng)絡(luò)編程時，需要綁定端口號（收發(fā)數(shù)據(jù)的端口）來發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。
進程綁定一個端口號后，fork一個子進程，可以實現(xiàn)多個進程綁定一個端口號，但不同的進程不能綁定同一個端口號

2.3 協(xié)議

概念
協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡稱，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信（即網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸）經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都必須共同遵從的一組約定、規(guī)則。如怎么樣建立連接、怎么樣互相識別等。只有遵守這個約定，計算機之間才能相互通信交流。

作用：

為什么需要協(xié)議？

計算機之間的傳輸媒介是光信號和電信號。通過 "頻率" 和 "強弱" 來表示 0 和 1 這樣的信息。要想傳遞各種不同的信息，就需要約定好雙方的數(shù)據(jù)格式。

簡單的來說,協(xié)議 就是 計算機與計算機之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信時事先達成的一種"約定".兩臺計算機之間必須能夠支持相同的協(xié)議,并遵循相同協(xié)議進行處理,這樣才能實現(xiàn)相互通信.

A和B語言不通，導(dǎo)致無法交流：協(xié)議不同

A和C用的都是中文，此時可以交流：協(xié)議相同

2.4 知名協(xié)議的默認端口

系統(tǒng)端口號范圍為 0 ~ 65535，其中：0 ~ 1023 為知名端口號，這些端口預(yù)留給服務(wù)端程序綁定廣泛使用的應(yīng)用層協(xié)議，如：

22端口：預(yù)留給SSH服務(wù)器綁定SSH協(xié)議
21端口：預(yù)留給FTP服務(wù)器綁定FTP協(xié)議
23端口：預(yù)留給Telnet服務(wù)器綁定Telnet協(xié)議
80端口：預(yù)留給HTTP服務(wù)器綁定HTTP協(xié)議
443端口：預(yù)留給HTTPS服務(wù)器綁定HTTPS協(xié)議

餐廳的VIP包房是給會員使用，但會員也可以不坐包房，坐其他普通座位。

三、協(xié)議分層

對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來說，往往分成幾個層次進行定義

3.1?什么是協(xié)議分層

協(xié)議分層類似于打電話時，定義不同的層次的協(xié)議：

?在這個例子中，我們的協(xié)議只有兩層；但是實際的網(wǎng)絡(luò)通信會更加復(fù)雜，需要分更多的層次

3.2?分層的作用

一個協(xié)議太復(fù)雜了，就可以拆分成多個協(xié)議

協(xié)議是拆分出很多，存在有些小的協(xié)議，作用或者定位是類似的

就可以針對這些小協(xié)議，進行“分類”，同時針對這些不同的類別，進行分層~~

為什么需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層？

分層最大的好處，類似于面向接口編程：定義好兩層間的接口規(guī)范，讓雙方遵循這個規(guī)范來對接。后續(xù)就可以比較容易的針對這里的某一層協(xié)議進行替換。

分層之后就可以做到，層次之間，耦合程度比較低

上層協(xié)議不必了解下層的細節(jié)，下層也不必了解上層的細節(jié)

方便的對某一層的協(xié)議進行替換

而分層，也需要約定層級與層級之間的調(diào)用關(guān)系

要求不能跨層級調(diào)用

要求上層協(xié)議調(diào)用下層協(xié)議，下層協(xié)議給上層提供支持

只有兩個相鄰的層級才能交互

?四、真正的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

4.1 OSI七層模型

OSI -> Open System Interrconnection 開放系統(tǒng)互連.

OSI 七層模型劃分為以下七層：

?

?OSI 七層模型既復(fù)雜又不實用：所以 OSI 七層模型沒有落地、實現(xiàn)。

4.2 TCP/IP五層網(wǎng)絡(luò)模型

當(dāng)下最廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)模型

TCP/IP通訊協(xié)議采用了5層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。（四層是因為沒考慮物理層，軟件方面看）

4.2.1 應(yīng)用層

關(guān)注傳輸過來的數(shù)據(jù)，要做什么~~

4.2.2 傳輸層

不考慮中間路徑，只關(guān)注起點和終點

我和淘寶賣家，都不關(guān)心中間是怎么傳輸?shù)模魂P(guān)心起點和終點~~

中間你怎么傳輸都無所謂，只要規(guī)定時間送到了就行了~~

4.2.3 網(wǎng)絡(luò)層

主要負責(zé)兩個遙遠節(jié)點之間的路徑規(guī)劃

例如收貨與發(fā)貨之間有很多條路徑可以走：

在眾多路徑中找一個合適的~~

上海 -> 北京 -> 西安

深圳 -> 杭州 -> 無錫 -> 北京

4.2.4 數(shù)據(jù)鏈路層

主要關(guān)注兩個相鄰節(jié)點之間的傳輸

上海 -> 南京? 火車

南京 -> 北京 卡車

網(wǎng)絡(luò)上的相鄰節(jié)點，就是通過網(wǎng)線/光纖/無線直接連接的設(shè)備

4.2.5 物理層

網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)線，光纖，網(wǎng)絡(luò)接口.....

網(wǎng)絡(luò)上的高速公路

4.2.6?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所在分層

對于一臺主機，它的操作系統(tǒng)內(nèi)核實現(xiàn)了從傳輸層到物理層的內(nèi)容，也即是TCP/IP五層模型的 下四層；
對于一臺路由器，它實現(xiàn)了從網(wǎng)絡(luò)層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的 下三層；
對于一臺交換機，它實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)鏈路層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的 下兩層；
對于集線器，它只實現(xiàn)了 物理層。

五、封裝&分用

1. 發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從上到下，依次交給對應(yīng)的協(xié)議，進行封裝加工
2. 接收方接受數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從下到上，依次交給對應(yīng)的協(xié)議，進行分用解析

5.1 封裝

以QQ發(fā)送消息為例子，解釋一下封裝分用的過程：

我是發(fā)送方，在編輯框輸入一個消息發(fā)給滑稽老鐵：在干嘛呢？

1.應(yīng)用層到傳輸層：打包成應(yīng)用層數(shù)據(jù)包發(fā)送

字符串拼接：

?2. 傳輸層拿到上述數(shù)據(jù)：

應(yīng)用層調(diào)用傳輸層（API）：封裝成傳輸層數(shù)據(jù)報

傳輸層有很多協(xié)議，最經(jīng)典的是TCP和UDP

此處以UDP為例~~

UDP針對上述數(shù)據(jù)包再進行封裝~~

?3.傳輸層到網(wǎng)絡(luò)層：

UDP數(shù)據(jù)報，已經(jīng)有了，接下來就是把這個數(shù)據(jù)報交給網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)層最常見的協(xié)議，就是IP協(xié)議~~

上述UDP數(shù)據(jù)報，到達網(wǎng)絡(luò)層，還需要進一步的封裝，添加上IP協(xié)議報頭

?4.?網(wǎng)絡(luò)層到數(shù)據(jù)鏈路層：

最經(jīng)典的協(xié)議，叫做以太網(wǎng)（數(shù)據(jù)鏈路層+物理層）

mac地址,也叫做物理地址.
也是描述一個主機在網(wǎng)絡(luò)上的位置.
它的功能和IP很相似的.但是當(dāng)下就把這兩個地址分別作用于不同的用途.

IP用來進行網(wǎng)絡(luò)層的路徑規(guī)劃
mac用來進行描述數(shù)據(jù)鏈路層,兩個即將進行傳輸?shù)南噜徆?jié)點~

mac和網(wǎng)卡綁定的，每個設(shè)備都會有一個自己唯一的mac地址

5.數(shù)據(jù)鏈路層到物理層

數(shù)據(jù)鏈路層就要把上述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀交給物理層了.

物理層要把上述0101的二進制數(shù)據(jù)~~
轉(zhuǎn)換成光信號/電信號/電磁波信號,進行傳輸了~~

5.2 分用

接受過程和上述過程，剛好相反

1. 發(fā)送，從上到下，依次封裝，新增報頭
2. 接受，從下到上，依次分用，去掉報頭

1.物理層,網(wǎng)卡,收到高低電平二進制數(shù)據(jù).
就會對這里的信號進行解析,還原成0101這樣的二進制序列.

2.從物理層交給數(shù)據(jù)鏈路層.
此時就把上述0101這系列數(shù)據(jù)當(dāng)做一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀.(此處是從以太網(wǎng)線。,收到的數(shù)據(jù),就是要交給以太網(wǎng)協(xié)議來處理了

把幀頭去掉,幀尾去掉,取出中間的載荷,再往上交給網(wǎng)絡(luò)層.
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀幀頭中有一個消息類型根據(jù)這個類型就知道了網(wǎng)絡(luò)層是ip協(xié)議了.

3. 網(wǎng)絡(luò)層

此時就由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議進行解析數(shù)據(jù)報.也是去掉IP報頭．同時會做一些工作.最重要的還是取出載荷,交給更上層的傳輸層協(xié)議.
ip 數(shù)據(jù)報,報頭中也有一個字段,標識當(dāng)前傳輸層用的是哪個協(xié)議.

?4. 傳輸層

此處是由UDP來解析處理,還是去掉報頭,取出載荷,把數(shù)據(jù)交給應(yīng)用層.
借助端口號來區(qū)分具體的應(yīng)用程序.
每個要接受網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的程序都需要關(guān)聯(lián)上一個端口號.

5. 應(yīng)用層

?由qq這個程序,進行解析應(yīng)用層數(shù)據(jù)報取出下列字段,放到程序的界面中.

總結(jié)：

發(fā)送方，層層分裝，包裝快遞

接收方，層層分用，拆快遞

真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)的傳輸中間可能要經(jīng)歷很多節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)~~

?

中間的 交換機，只需要封裝分用到 數(shù)據(jù)鏈路層（只需要改源mac和目的mac）

中間的 路由器，則需要分裝分用到 網(wǎng)絡(luò)層 （也需要改mac，同時還需要根據(jù)目的ip進行下一個階段的傳輸）

通常也說，交換機是進行“二層轉(zhuǎn)發(fā)”，路由器進行“三層轉(zhuǎn)發(fā)”文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-425432.html

到了這里，關(guān)于【JavaEE】網(wǎng)絡(luò)通信中的一些基本概念及協(xié)議分層的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！