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网络基础知识
- 计算机与网络发展的7个阶段
批处理时代（20世纪50年代）（将程序和数据装入卡带或磁带，再装入读卡机，再送入计算机中，由打印机打印出最终结果）→分时系统时代（20世纪60年代）（通过多个终端同时使用一台主机）→计算机间通讯时代（20世纪70年代）（在分时系统的基础上，计算机之间由通讯线路连接，由此实现终端对另一台主机的数据传输）→计算机网络时代（20世纪80年代）（通过路由器、集线器等中间设备实现互联）→互联网普及时代（20世纪90年代）（个人业务PC可以通过公司内网连接内部服务器，也能通过互联网连接全世界其他的机器）→以互联网为中心的时代（2000年，PC、电视机、电话、相机、手机终端等都能通过IP网（WWW、移动通讯网、VoIP、iSCSI）实现互联）→无论何时何地一切皆TCP/IP的网络时代，从“单纯建立连接”到“安全建立连接”。
- 协议
定义：计算机和计算机之间通过网络实现通信时实现达成的一种“约定”。
TCP/IP是多种协议的集合。
通讯方式：分组交换，源主机的一块大数据分割成一个个packet，packet带着标签（报文首部）发送，到达目标主机，剥掉报文首部重塑原型。
- 协议分层与OSI参考模型
OSI模型将通讯协议分为7层，分层可以实现每个分层独立使用，不影响整个系统。
接口：同一主机、上下层进行服务交互所遵循的约定。
协议：不用主机、同一层之间的交互所遵循的约定。
OSI参考模型各个分层的作用：
应用层：针对特定应用的协议（电子邮件协议、远程登录协议、文件传输协议等）
表示层：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。（文字流、图像、声音等→网络标准格式→文字流、图像、声音等）
会话层：负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路）（通俗说，何时建立连接，何时断开连接以及保持多久的连接），管理传输层以下的分层。
传输层：负责可靠传输，确保数据被可靠地传送到目标地址。（通俗说，是否有数据丢失）
网络层：负责寻址和路由选择。（通俗说，经过哪个路由传递到目标地址）
数据链路层：互连设备之间传送和识别数据帧，比特流转换成数据帧（分段转发）
物理层：比特流（0101）和电信号之间的转换
OSI参考模型通信举例
场景：主机A（发送端）给主机B（接收端）发送一封电子邮件
路径：（主机A）应用层→表示层→会话层→传输层→网络层→数据链路层→物理层→（路由器）物理层→数据链路层→网络层→（主机B）物理层→数据链路层→网络层→传输层→会话层→表示层→应用层
发送端在每层处理数据时，需要加上当层协议规定的首部信息，而接收端要将内容与首部分离，再转发给上层，直到恢复原状。
小结
OSI参考模型定义了每一层的“作用”，定义每一层“作用”的是“协议”，“协议”是约定，其具体内容为“规范”，我们日常所使用的是遵循各个协议具体“规范”的产品和通信手段。
- 传输方式的分类
根据数据发送方法，分为面向有连接（打电话，需要建立通信连接）与面向无连接（扔石头，只要知道地址，随时发数据）两种类型。 - 网络通信方式分为2种：电路交换和分组交换
电路交换，通过交换机实现数据的中转处理，主机与主机之间通过连接电路，建立起连接，但是会出现单个计算机在收发信息时独占线路。
分组交换，即让连接到通信线路的计算机将所要发送的数据分为多个数据包（加首部，有发送端和接收端的地址），按照一定的顺序排列之后分别发送。通过共用一条共享线路，大大提高了并发率。 - 根据目标地址的个数及后续行为对网络通信分类
单播：1对1通信，单个老师对单个学生
广播：不限定对象，例如，电视，校长对全体师生
多播：限定特定对象，学校只对一年级一班的学生下发通知
任播：在特定的多台主机中选出一台作为接收端
- 地址
一个地址必须明确地表示一个主体对象，这是地址的唯一性
为了高效地找到通信的目标地址，地址还需要有层次性，MAC地址没有分层，但是IP地址能够实现分层，IP地址由网络号和主机号组成，如果网络号相同，说明处于同一网段。
- 网络的构成要素
网卡：全称是网络接口卡（NIC），有时也被叫做网络适配器，LAN卡
中继器（再生信号放大器）：是物理层延长网络的设备，调整和放大减弱的信号，无法改变传输速度。
集线器：又称中继集线器，每个端口是一个中继器。
网桥/2层交换机：数据链路层延长网络的设备，能够识别数据链路层的数据帧，并将这些数据帧临时储存在内存，再重新生成信号作为全新的帧转发给另一个网段，根据MAC地址处理。
路由器/3层交换机：通过网络层转发分组数据的设备，根据IP地址处理。
4-7层交换机：负责处理OSI模型中传输层以上各层的数据，举例，访问企业级Web站点，需要架设多台服务器，为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上，可以在这些服务器的前端加一个负载均衡器，这个负载均衡器是4-7层交换机的一种。
网关：转换协议的设备。（从传输层到应用层），举例，网关能够识别手机邮件与互联网邮件，并在它们的协议之间进行转换。
- 现代网络实态
核心网（主干道路）+边缘网络（公路出入口）
手机终端-最近的基站（接入层）-通信控制中心（边缘网络）-互联通信控制中心的主干网
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