news 2026/8/13 23:13:20

网络通信原理01

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
网络通信原理01

一、什么是网络

通过网络互联,借助网线等传输介质,实现主机之间的数据传输和资源共享。

二、计算机网络的功能

1. 数据通信

2. 资源共享

3. 提高数据可靠性

4. 提升系统处理能力

三、网络体系结构模型

为了实现上述网络功能,业界制定了标准化的网络体系结构模型,其中最著名的是 OSI 参考模型和 TCP/IP 模型。

1. OSI 七层参考模型

1)为什么会需要OSI参考模型

为了让全世界网络标准统一,使用任意厂商的网络设备都可以实现数据的互联互通

2)谁开发的OSI参考模型

ISO:国际标准化组织

3)OSI为什么要分层

让复杂的事情简单化,模块化,提升数据转发的效率

4)OSI七层模型

OSI(Open Systems Interconnection)模型由国际标准化组织(ISO)提出,将网络通信过程分为七个层次:

  1. 物理层:将数据帧变成0101的电信话,在网络介质中进行传输
  2. 数据链路层:定义物理地址(MAC地址),并实现数据帧的封装,传输和同步
  3. 网络层:定义逻辑地址(IP地址),选择最好的路线传输(寻址和路由)
  4. 传输层:定义端口号,选择数据传输方式
  5. 会话层:与对端联系,建立会话连接
  6. 表示层:打包压缩加密数据
  7. 应用层:制作数据

2. TCP/IP 四层模型

1)TCP/IP模型应用场景

1.企业与家庭网络

2.日常上网场景

3.移动网络与物联网

4.云计算与大数据领域

5.跨地域通信场景

2)TCP/IP分层

1) TCP/IP 模型是用于实现不同计算机、不同网络之间互联通信的协议族,包含很多协议。

2) TCP/IP通过分层设计,将复杂的网络通信过程拆解为一个个子任务,从而确保数据能够在异构网络(即由不同设备、不同类型网络组成的系统)中高效、可靠地传输。

TCP/IP 模型是互联网实际使用的协议体系,更为简洁实用:

  1. 网络接口层:对应 OSI 的物理层和数据链路层,负责物理传输
  2. 网际层:对应 OSI 的网络层,核心协议是 IP(Internet Protocol)
  3. 传输层:对应 OSI 的传输层,主要协议有 TCP 和 UDP
  4. 应用层:对应 OSI 的应用层、表示层和会话层,包含 HTTP、FTP、SMTP 等协议

3. 两种模型的对比与联系

OSI 模型理论性强,适合教学和理解网络原理;TCP/IP 模型实践性强,是互联网的实际标准。两者对应关系如下:

  • TCP/IP 的应用层 ≈ OSI 的应用层+表示层+会话层
  • TCP/IP 的传输层 ≈ OSI 的传输层
  • TCP/IP 的网际层 ≈ OSI 的网络层
  • TCP/IP 的网络接口层 ≈ OSI 的数据链路层+物理层

4.协议数据单元-PDU

  1. 传输层:数据段--segment
  2. 网络层:数据包--packet
  3. 数据链路层:数据帧--frame
  4. 物理层:比特流--bit

5.常见的网络协议

网络层常见协议:
  1. IP协议:互联网协议,定义了IP地址

  2. ICMP协议:网络控制消息协议,验证和测试网络连通性

  3. ARP协议:地址解析协议,将IP地址解析成MAC地址

  4. OSPF协议:开放式最短路径优先,动态路由协议

传输层常见协议:
  1. TCP:传输控制协议—安全可靠,速度慢

  2. UDP: 用户数据报协议—不可靠,速度快

应用层常见协议:
  1. HTTP:超文本传输协议—TCP 80端口

  2. FTP:文件传输协议—TCP 20 和21

  3. TFTP:简单文件传输协议—UDP 69

  4. DHCP:动态主机配置协议—UDP 67 68

  5. Telnet:远程管理协议—TCP 23

  6. RDP:远程桌面协议—TCP 3389

  7. DNS:域名解析—TCP或UDP 53

  8. SMTP:简单邮件传输协议—TCP 25

  9. SNMP:网络管理协议—UDP 161

6.数据封装与解封装

1)数据通信的3个阶段

-产生数据—数据封装

-传输数据—网络传输

-接收数据—数据解封装

2)什么是数据封装

-数据从上往下传输的过程,在数据前面加上每一层的头部信息,称为数据封装

3)怎么封装

应用层在产生数据后,从应用层到物理层,每经过一层,都会加上每一层的头部信息,传输层封装TCP头部, 网络层封装IP头部,数据链路层封装MAC头部和尾部

4)怎么解封装

数据从下往上的过程

-接收数据后,从物理层到应用层,每达到一层,会把相应的头部信息拆除,数据链路层拆除MAC头部和尾部,网络层拆除IP头部,传输层拆除TCP头部

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/8/13 23:11:21

膝盖痛风急性肿痛:从剂型与药理分析外用制剂筛选思路

摘要痛风发作不只局限于脚趾跖趾关节,不少患者会出现膝盖受累,关节肿胀、发热、活动受限,严重影响行走与日常活动。在风湿科规范系统治疗之外,很多人希望借助外用制剂改善局部不适感。不少饱受膝盖痛风困扰的患者都会疑惑&#xf…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/13 23:08:52

小红书笔记被判AI怎么办?从开头到结尾逐项诊断人味!

小红书笔记被判AI怎么办?从开头到结尾逐项诊断人味! 先区分症状、原因和误操作 笔记开头泛泛共鸣,中间整齐列点,结尾统一号召。遇到这种情况,最容易犯的错误是立刻换词、换工具或重写全文,却没有先固定文件…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/13 23:02:57

从髋关节影像到临床决策:以FAI为例的系统性诊疗思维

如果你是一名骨科医生或医学生,正在处理一例髋关节疼痛的年轻患者,面对X光片,除了“股骨头坏死”、“髋臼发育不良”这些教科书上的诊断,你是否曾感到困惑:为什么同样的影像表现,治疗建议却大相径庭&#x…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/13 23:00:59

基于LLM的Agent协作系统:从中心化调度到去中心化协商的工程实践

1. 项目概述:从单兵作战到团队协作的范式转变在软件开发这个行当里待久了,你肯定经历过这样的场景:为了调试一个复杂的线上问题,你需要在终端里敲命令看日志,切到浏览器查文档,打开IDE改代码,再…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/13 22:56:27

从Softmax与交叉熵损失原理到NumPy实现:掌握分类任务核心梯度推导

1. 项目概述:从公式到代码的深度穿越 如果你正在入门深度学习,尤其是分类任务,那么“Softmax 交叉熵损失”这个组合对你来说,就像学开车必须先学会踩油门和刹车一样基础。但很多人可能只是调用了 torch.nn.CrossEntropyLoss() …

作者头像 李华