【JavaEE初阶】第五节.网络原理之初始
迪丽瓦拉
2024-06-02 18:24:10
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前言

一、网络的基础知识的了解

1.1 了解独立模式

1.2了解网络互连

1.3了解局域网LAN

1.4了解广域网WAN

二、网络通信基础重要概念

2.1 IP地址

2.2 端口号

2.3 认识协议 (最核心的概念)

2.4 协议分层

2.5 IOS 七层模型

2.6 TCP/IP五层(或四层)模型

三.封装和分用(重点)

总结


前言

今天我们将进入到有关网络原理的学习当中,我们会接触一些基础的网络原理的知识和通信的基础,这都是我们必须要掌握的内容!!!!


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、网络的基础知识的了解

1.1 了解独立模式

1)概念:计算机之间相互独立;

2)图示解析:


1.2了解网络互连

概念:将多台计算机连接在一起,完成数据共享。

数据共享本质是网络数据传输,即计算机之间通过网络来传输数据,也称为网络通信。 根据网络互连的规模不同,可以划分为局域网和广域网。

1.3了解局域网LAN

1)概念:

局域网,即 Local Area Network,简称LAN。 Local 即标识了局域网是本地,局部组建的一种私有网络。 局域网内的主机之间能方便的进行网络通信,又称为内网;局域网和局域网之间在没有连接的情况下, 是无法通信的。

2)局域网组建网络的方式分类

1)基于网线直连

                                                                                                                                                                                                       

2)基于集线器组建

                                                                                                                                                                                                       

3)基于交换机组建:

                                                                                                                                                                                                        

4)基于交换机和路由器组建:

注意:

 

                                                                                                                                                                                                      

交换机和路由器的概念:

交换机:是把多个机器连接到了一个局域网当中;

路由器:   是连接了多个局域网;

图示说明:

面试重点考点:!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

交换机和路由器的功能都是用来组建局域网的;

交换机和路由器的区别:

交换机是工作在数据链路层;

路由器是工作在网络层;

 集线器的概念:

1.4了解广域网WAN

1)概念:

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,在物理上组成很大范围的网络,就形成了广域网。 广域网内部的局域网都属于其子网。

二、网络通信基础重要概念

2.1 IP地址

1)概念:

ip地址主要用于标识网络主机、其他网络设备(如路由器)的网络地址。简单说,ip地址用于定位主机的网络地址

2)举例说明:

就像我们发送快递一样,需要知道对方的收货地址,快递员才能将包裹送到目的地。 3)格式:

2.2 端口号

1)概念:

在网络通信中,ip 地址用于标识主机网络地址,端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简 单说:端口号用于定位主机中的进程

2)举例说明:

类似发送快递时,不光需要指定收货地址(ip 地址),还需要指定收货人(端口号)。

3)格式:

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。
4)注意事项:
两个不同的进程,不能绑定同一个端口号,但一个进程可以绑定多个端口号。

2.3 认识协议 (最核心的概念)

1)概念:

网络协议的简称;网络协议是网络通信(即网络数据传输)经过的所有网络设备都必须共同遵从 的一组约定、规则。

如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定,计算机之间才能相互 通信交流。 通常由三要素组成:

协议(RTQVQEQN )最终体现为在网络上传输的数据包的格式

2)作用 :

为什么需要协议?

就好比见网友,彼此协商胸口插支玫瑰花见面,这就是一种提前的约定,也可以称之为协议。                                                                                                                                                                                                        

2.4 协议分层

1)为什么要协议分层:

2) 概念:

3)两种分层方式: 

 注意:

4)作用:

分层最大的好处,类似于面向接口编程:定义好两层间的接口规范,让双方遵循这个规范来对接。 在代码中,类似于定义好一个接口,一方为接口的实现类(提供方,提供服务),一方为接口的使用类 (使用方,使用服务): 1.对使用方来说:下层协议给上层协议提供服务,上层调用下层协议;(实现上层协议的人,不必考虑下层协议的细节) 2.对提供方来说:解耦合; 图示分析: 

2.5 IOS 七层模型

  1)IOS的定义:

OSI 七层模型既复杂又不实用:所以 OSI 七层模型没有落地、实现。 实际组建网络时,只是以 OSI 七层模型设计中的部分分层, 也即是以下 TCP/IP 五层(或四层)模型来 实现。所以我们重点关注TCP/IP 五层(或四层)模型;

2.6 TCP/IP五层(或四层)模型

1)概念:

TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

2)图示说明:

3)各个层的作用:

举例说明各个层的作用:(加强理解)

 

 可以看作在网上买东西实例来联想分析;

 注意:

只有应用层是我们程序员写代码处理来实现的;

下面的四层是由操作系统,硬件设备处理好了的;

网络编程的主要工作,也就是写应用层的代码,来处理应用层的协议数据;

4)理解应用层和数据链路层

举实例分析:

比如我从西安要回老家东北;我就需要

1.规划路线:

 2.确定好路线后,就要选择交通工具;

注意:

有些资料上面把TCP/IP称为四层协议;

物理层属于硬件范畴;很多时候,就不考虑;我们还是称为5层;

三.封装和分用(重点)

1)概念:

描述了网络是如何传输数据的;

注意:这里的封装和面向对象的封装继承多态不同;

举例说明:

现在有一个主机A和主机B;

主机A给主机B发送了信息hello;

在网络中的体现:

1.应用层的处理;

 应用层数据报:

                                                                                                                                                                                                     

 2.接下来就要把这个数据包给传输层(操作系统内核)

传输层会根据当前使用的传输层协议,给应用层数据报,进行进一步的组装;

                                                                                                                                                                                                     

3.继续把这个报头发送给网络层;

网络层,主要使用的是ip协议,再进一步的组装;

所谓的加上报头,本质就是“字符串的拼接” 

                                                                                                                                                                                                    

4.这个数据组合好,再交给数据链路层;

数据链路层,比如使用以太网再进一步进行组装;

此时就构成了一个以太网数据帧; 

                                                                                                                                                                                                     

5.再把这些数据交给物理层;

物理层拿到后就把这些二进制序列转化为光信号和电信号;

把光电信号发送出去即可;

上述从上到下,依次添加报头的过程;就叫做封装;

2)分用的概念;

当主机B收到上述数据的时候,就是封装的“逆过程”;就叫分用;

举例说明:

 1.物理层;

2.数据链路层;

3.网络层;

4.传输层;

 5.应用层;

 上述过程也就体现了网路通信的过程中,各个层次之间是如何工作的;

经典的路由器,是封装分用到网路层;

经典的交换机,是封装分用到数据链路层;    


总结

今天我们学习了有关计算机网络中网络原理的一些基础的内容,让我们对计算机网络有了一定认识;认识到了一些基础的概念等等;下一节内容我们将更加深入的了解网络编程的实现;对网络编程有更加完善的学习!!!!!!!!!!!!!

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