前言

本篇介绍网络的一些基本概念，认识IP地址，端口号，协议；了解常用的网络协议模型，知道数据如何封装与分用的；为以后学习计算机网络其它知识做铺垫，如有错误，请在评论区指正，让我们一起交流，共同进步！

文章目录

前言1. 局域网 与 广域网2. IP地址 与 端口号3. 协议3.1 介绍协议3.2 常见网络协议的分层

4. 了解数据的封装与分用4.1 了解什么是封装，分用4.2 数据传输 - 使用封装分用

总结

本文开始

1. 局域网 与 广域网

局域网：把一些设备通过交换机 / 路由器 连接起来； 广域网：把许多局域网相互连接,形成很大的网络规模；

2. IP地址 与 端口号

IP地址： 标识一台主机在互联网中的位置； IP地址：是一个32进制数；通常用点分十进制来描述；

什么是点分十进制？ 使用3个点，把IP地址分成4份，每份一个字节范围 0-255; 例如：本机地址：127.0.0.1

端口号：区分一个主机上的程序；

3. 协议

3.1 介绍协议

协议：通过一些规则与约定，让通信双方理解才能进行正常通信； 比如发送方约定发送数据的格式，接收方能够理解这个格式，双方就可以进行正常通信了；

协议不能太复杂： 面对复杂的网络环境，为了适应复杂环境，协议也会很复杂，但协议也不能太复杂，可以把协议 拆分 成很多份协议并把它们 分类 ，分层(TCP/IP五层模型)使用； 【注】分类：相似的协议；分层：不同类再进行分层，约定了层与层之间的调用关系；

图示层级间协议：

层与层之间使用协议的规则： 上层协议调用只能下层协议，下层协议给上层提供支持； 【注】不能跨层调用协议；

协议分层的优点？ ① 协议分层后，层次之间的耦合程度比较低； ② 方便对某一层协议进行替换；（层与层之间协议影响较低）

3.2 常见网络协议的分层

1.OSI 七层网络模型 OSI 七层协议比较复杂，不实用，所以一般都使用五层网络模型；

2.TCP / IP五层网络模型 a) 认识五层网络模型各层特点

① 应用层： 关注传输的数据是什么，在哪用与应用程序之间沟通； ② 传输层： 两个主机之间传输数据，只关注起点与终点，不关注中间路径； 比如：去旅行，从北京到西藏；不管中间你中间乘坐汽车，飞机，高铁等交通工具，最后到达目的地即可； ③ 网络层： 负责两个节点之间路径的规划； 比如：从北京到重庆；可以走很多路径（这里只是写了3条），可以任选合适的路径； 北京 -》天津 -》南京 -》重庆 北京 -》 重庆 北京 -》 河北 -》重庆 ④ 数据链路层：主要关注两个相邻节点之间的传输； 比如：要从北京到重庆；假设从北京到天津再到重庆； 先做高铁：北京 -》 天津；再做飞机 天津 -》重庆； 只关注相邻的两个节点之间的传输，传输方式可以不同（这里是先高铁再飞机）； ⑤ 物理层: 传输数据的方式；例如网络通信的设施网线，光纤等；

图示：

4. 了解数据的封装与分用

4.1 了解什么是封装，分用

封装: 发送方发送数据，需要把数据从上到下，依次交给对应的层次的协议，进行封装； 分用：接收方收到数据，需要把数据从下到上，依次交给对应层次的协议，进行解析；

前提：数据封装成应用层数据包，本质就是字符串拼接，如下图； 数据报：报头部分 + 载荷（上一层封装好的数据报，作为下一层的载荷）

【注】简单说明上述 封装过程：

1.用户数据 -》应用层： 拿到用户数据，封装成应用层数据包； 2.应用层 -》传输层： 例如：使用UDP协议封装，给应用层数据报再加上UDP报头，其中包含一些重要属性例如 源端口（发送方程序的端口号）和 目的端口（接收方程序的端口号）； 3.传输层 -》 网络层： 再给上述UDP数据报 加上 IP协议的报头，包含 源IP 和 目的IP等属性； 4.网络层 -》 数据链路层： 给IP数据报 加上 以太网帧头和帧尾； 以太网帧头包含主要属性：源mac 和 目的mac地址； mac ： 用来描述数据链路层中，两个相邻节点的传输；-》是动态的可以变化的；（每次走两个相邻节点，源mac与目的mac都会改变地址，直到最后到达目的IP） 5.数据链路层： 通过网络设备，把二进制0101等转换为电信号 / 光信号传输；

发送时候封装：从上到下，新增报头； 接收时候解析：从下到上，去掉报头；- 分用

分用与封装相反，就是把上述图从下到上，去掉报头； 分用过程：

1.信号 -》物理层： 物理设备完成：收到电信号、光信号等对信号解析，还原为二进制序列； 2.物理层 -》数据链路层： 把上述还原的二进制序列当成一个以太网数据帧；去掉帧头帧尾，把载荷交给网络层； 以太网数据帧头中有一个消息类型，从而找到网络层的ip协议； 3.数据链路层 -》网络层： IP协议解析数据报：去掉IP报头，取载荷交给传输层； ip数据报，报头中有标识传输层使用的那个协议，从而找到传输层； 4.网络层 -》传输层： UDP解析，去掉报头，载荷交给应用层； 使用端口号找到应用程序； 5.传输层 -》应用层 程序解析应用层数据报，显示在界面中；

4.2 数据传输 - 使用封装分用

实际的网络环境中，数据需要经过很多交换机，路由器通过它们的转发进行数据的传输；

每次数据 / 消息的传输都会涉及到封装分用，通过图来感受一下； 图示：

【注】交换机：分用到数据链路层后会重新封装到物理层，源mac 与 目的mac都会更新；- 封装分用到数据链路层； 路由器：解析到网络层后也会再次封装到物理层，此时经过数据链路层也会更新mac地址；同时根据目的ip进行下一步路径规划；- 封装分用到网络层；

总结

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