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图灵机每秒五千次计算#xff0c;当今计算机4080ti算力每秒21万亿次的计算。
OSI七层模型
应用层#xff1a;人机交互#xff0c;将抽象语言转换成编码
表示层#xff1a;将编码转换成二进制
介质访问控制层…推荐电影《模仿游戏》《黑客帝国》《头号玩家》
图灵机每秒五千次计算当今计算机4080ti算力每秒21万亿次的计算。
OSI七层模型
应用层人机交互将抽象语言转换成编码
表示层将编码转换成二进制
介质访问控制层操控物理层识别二进制
物理层物理硬件受介质访问控制层的控制。
数据传输U盘——网线
有了网线就有局域网在一个特定范围内交互数据然后就有了组网人类最早的网络—对等网。
将对等网扩大
距离延长单网线最长延长100m网线RJ—45双绞线。八根铜线两两相连减少磁场干扰外包水晶头。
为了延长距离——中继器
中继器——物理增压
存在问题波形失帧中继器是无法无限延长的仅仅加压不还原电波属于纯物理层
节点增加
1.直线型拓扑结构 问题随着pc增多延迟就越大。安全问题。某根一坏就废
2.环型网络结构 中间断了可以从别的pc绕
3.树状拓扑结构 安全问题提升但层级越高的设备出现问题影响越大。
4.波环全网状拓扑 安全问题绝对延迟无占用唯一缺点成本高
5.星型拓扑目前最优 缺点几乎无因为除了中心设备以外其他部分坏一个不影响其他。
为了添加设备pc发明了网络集线器网络hub集线器不是交换机交换机可以当集线器用集线器不能当交换机用。
HUB——一种多接口的中继器也是加压作用可以构建星型结构
集线器需要解决的东西
1.安全问题 2.外接电脑多垃圾信息导致延时大。3.需要地址来标识和区分不同的设备身份
4.冲突同时发数据会导致电流相互吸引后抵消单点时间内只允许单个设备的数据传输。
问题解决
1.地址地址需要唯一性格式也要相同可以方便查找。物理地址/mac地址由48位二进制以16进制显示。是一种物理网卡出厂烧录在芯片里面全球唯一
电脑上查看MAC地址方法winr 输入ipconfig但是这个命令看到的东西不完整要看到完整的输入ipconfig/all就可以看到物理地址。如果用的是Linux系统就在终端输入ifconfig就能看到网卡信息和MAC。
2.冲突问题
冲突本质多个节点同时发电流电流在集线器上相遇碰撞抵消只要有两个人同时发消息就撞死了。
排队CSMA/CD—载波侦听多路访问/冲突检测一个排队机制任何人发数据之前先监听听有无其他人在发发现有其他人在发送等其他人发完立刻发送但是也有撞死几率要是被撞死会有惩罚机制两个互撞的机子会被罚时不同秒数后再听若无有人在发就可以再发。
以上历史多重尝试提出能增加网络的核心需求
1.无限距离传输
2.无冲突所有节点都可以同时发不用等任何人
3.单播一对一传输别人不会接受安全且效率高
网桥——交换机的发明
1.代替集线器提供端口密度用于大量节点互联
1.理论上无限延长距离传输是一个介质访问控制层设备能识别电流为二进制再将识别后二进制重新写为电流从交换机再发出去可以识别数据进行二次中转。本质是重写。
2.实现无冲突所有节点都可以同时发不用等任何人因为到交换机的一瞬间会被读成二进制存储在内存条上说到底还是因为交换机在控制层不会让相遇本质是存储再转发实现所有节点同时发没有相撞情况。
3.实现单播一对一传输别人不会接受安全且效率。A发给B一个东西应用层和表示层先会把它表示成二进制然后介质层会贴标签缕清这个二进制是从A来的要发送给B然后电信号走到交换机先吧电流转化成二进制然后存储识别MAC地址本身是48位二进制交换机可以读懂交换机会先看原MAC会知道是从哪个端口进要送去哪个端口然后转化为电流从要输出的端口转出。当交换机收到一个数据包首先会记录数据包中的源MAC地址和接收接口的 对应关系到MAC地址表中之后在转发过程中会查看数据包中的目标MAC地 址小bug如果MAC地址表中存在记录则直接按照记录关系单播转发如果没有记录则洪范
洪范—除了接收到这个数据包的接口以外向所有剩下的接口复制转发一次数据包。
如果无数个交换机相连接洪范范围越大网络绝对越卡因为洪范了垃圾信息就嘎嘎卡
因此就有了路由器的发明 TCP与UDP的直观区别 TCP/IP模型是一个通信协议簇用于构建和连接网络设备实现网络通信。与OSI模型类似TCP/IP模型也分为多个层级每个层级负责不同的任务和功能
TCP/IP模型不同于OSI模型其层级划分更加简洁并且直接与实际使用的协议相关。TCP/IP协议簇作为互联网基础架构的基础为计算机和网络设备之间的通信提供了可靠的框架
在网络通信中不同的协议层级将数据封装为不同的格式这些格式对应着不同的协议数据单元PDU。
应用层数据
数据单位数据报文 概念应用层负责数据的表示、应用和用户接口等数据在这一层级上被称为数据报文Message。数据报文通常是用户生成的数据如HTTP请求、电子邮件内容等。 传输层数据
数据单位数据段 概念传输层提供端到端的通信服务确保数据的可靠传输数据在这一层级上被称为数据段Segment。数据段包含了传输层的头部信息和应用层的数据内容。 网络层数据
数据单位数据包 概念网络层负责数据的路由和转发数据在这一层级上被称为数据包Packet。数据包包含了网络层的头部信息和传输层的数据段。 数据链路层数据
数据单位数据帧 概念数据链路层负责数据的传输、错误检测和纠正数据在这一层级上被称为数据帧Frame。数据帧包含了数据链路层的头部和尾部信息以及网络层的数据包。 物理层数据
数据单位比特流 概念物理层负责数据的传输和信号的编解码数据在这一层级上以比特流Bit Stream的形式进行传输。比特流是物理层传输的最基本单位代表着数字信号的传输状态。 通过对不同协议层级数据单位的理解和区分可以更好地理解网络通信中数据的处理流程和在不同层级上的封装方式。
七.封装与解封装 封装
解封装 八.协议 应用层协议是一种在计算机网络中用于实现特定功能或服务的通信规则和约定。应用层协议定义了网络中不同应用程序之间的通信方式包括数据格式、传输方式、错误处理等。常见的应用层协议有
HTTP用于在Web浏览器和Web服务器之间传递超文本文档的协议是万维网的基础协议。
FTP用于在客户端和服务器之间传输文件的协议支持文件上传和下载操作。
SMTP用于在邮件服务器之间传递和投递电子邮件的协议。
POP3用于从邮件服务器上收取电子邮件的协议。
IMAP用于从邮件服务器上获取电子邮件的协议支持更多的邮件操作功能。
DNS用于将域名转换为相应IP地址的协议实现域名和IP地址之间的映射。
SNMP用于管理和监控网络设备的协议提供远程管理和监测功能。
DHCP用于动态分配IP地址和其他网络配置信息给网络设备的协议。
几个重要协议
FTP:文件传输协议21/20
Telnet--远程登陆协议23
Ssh--安全的远程登陆协议22
DHCP--动态主机配置协议67/68
DNS--域名解析协议53
这些应用层协议在计算机网络中发挥着重要的作用使不同的应用程序能够使用网络进行通信和数据交换。每种应用层协议都有其特定的功能和使用场景根据实际的网络需求和应用要求选择合适的协议能够提高网络通信的效率和可靠性。
传输层---TCP UDP
网络层---IP协议
数据链路层--以太网协议
以太网协议可以用以下图表示
FCS--帧校验序列
传输层---TCP UDP
TCP和UDP优缺点
1.TCP是面向连接的协议---TCP的三次握手而UDP是无连接 的一种传输协议
2.TCP协议的传输时可靠的排序/确认/重传/流控而UDP 的传输的不可靠的 TCP的流控---滑动窗口机制
3.TCP可以进行分段而UDP不能
4.TCP可用进行流控而UDP不能 5.TCP传输消耗资源大传输效率低而UDP传输速率快资源
5.TCP传输消耗资源大传输效率低而UDP传输速率快资源 消耗低 TCP---文件和邮件等 即时通讯软件---UDP
路由器的工作原理
若PC1试图ping通pc2会优先进行子网掩码的判断若在同一个广播域则发送一个ARP包获取对方的MAC地址随后可以单播通讯所获取不到则无法通讯。
若PC1与PC2不在同一个广播域内则封装目标MAC地址为自己的网关发送到自己网关处路由器在自己的路由表内找目标路由条目若存在记录就转发若没有记录直接丢弃。
